Li-S-akkuteknologiassa on edistytty: yli 99 %. teho 200 jakson jälkeen
Melbournen yliopiston (Australia) tutkijat ovat ilmoittaneet edistyneestä litium-rikki (Li-S) -akun stabilointitekniikassa. He pystyivät luomaan kennoja, jotka säilyttivät yli 99 prosenttia kapasiteetistaan 200 käyttöjakson jälkeen ja tarjosivat monta kertaa litiumionikennojen kapasiteetin samalla painolla.
Li-S-elementit - on ongelmia, on ratkaisuja
Ajatus rikin käyttämisestä kennoissa ei ole uusi: Li-S-akkuja käytettiin jo vuonna 2008 Zephyr-6:ssa, joka rikkoi ennätyksen laskeutumattomassa kantamassa. Se saattoi pysyä ilmassa lähes 3,5 päivää kevyiden litium-rikkiakkujen ansiosta, jotka saivat virtaa moottorille ja latasivat itsensä aurinkosähköakuista (lähde).
Li-S-soluilla on kuitenkin yksi suuri haittapuoli: kestää jopa useita kymmeniä työjaksojaKoska ladattaessa rikistä valmistettu katodi lisää tilavuuttaan noin 78 prosenttia (!), mikä on 8 kertaa enemmän kuin grafiitti litiumionikennoissa. Katodin turpoaminen saa sen murenemaan ja liuottaa rikin elektrolyytissä.
Ja mitä pienempi katodin koko, sitä pienempi koko kennon kapasiteetti - hajoaminen tapahtuu välittömästi.
> Kuinka kauan sähköauton pitäisi kestää? Kuinka monta vuotta sähköasentajan akku vaihdetaan? [VASTAAMME]
Melbournen tutkijat päättivät liimata rikkimolekyylit yhteen polymeerillä, mutta antoivat niille hieman enemmän tilaa kuin ennen. Osa tiukoista sidoksista korvattiin joustavilla polymeerisiloilla, mikä mahdollisti suuremman tuhoutumiskestävyyden saavuttamisen tilavuuden muutoksella - sillat liimaavat katodielementit kuten kumia:
Polymeerisillat, jotka yhdistävät rikkimolekyylien rakenteita (c) Melbournen yliopisto
Tällaisilla parannetuilla katodeilla varustetut kennot ovat parhaimmillaan. pystyivät säilyttämään 99 prosenttia alkuperäisestä kapasiteetistaan yli 200 latausjakson jälkeen (lähde). Ja ne ovat säilyttäneet rikin suurimman edun: ne varastoivat jopa 5 kertaa enemmän energiaa tilavuusyksikköä kohti kuin litiumionikennot.
Miinukset? Lataus ja purkaminen tapahtuivat 0,1 C teholla (0,1 x kapasiteetti), Toisen 200 syklin jälkeen parhaatkin ratkaisut ovat pudonneet 80 prosenttiin alkuperäisestä kapasiteetistaan... Lisäksi suuremmilla kuormituksilla (lataus / purkaminen 0,5 C:ssa) kennot menettivät 20 prosenttia kapasiteetistaan useiden kymmenien, korkeintaan hieman yli 100 latausjakson jälkeen.
Avauskuva: Oxis litium-rikkikenno, jonka tavoitteena on kaupallistaa tämä teknologia. Havainnollistava valokuva
Tämä saattaa kiinnostaa sinua:
