Не взирая на то, что со времени открытия кремния современные технологии начали развиваться семимильными шагами, один важный аспект на фоне других развивается по-прежнему довольно медленно. Мы говорим об источниках питания созданных для этих технологий. Но ученые из Института лучевой техники и технологий материалов им. Фраунхофера в Дрездене заявляют, что они разработали новую долго действующую литий-серную батарею, обладающую потенциалом, который сможет превзойти литий-ионные батареи по многим показателям, в том числе и по их стоимости.
Одной из главных причин, по которой мощные и более выгодные в производстве литий-серные аккумуляторы уступают литий-ионным, считается то, что у них меньший показатель жизни. Однако ученые из города Дрездена заявляют о том, что все же разработали новый дизайн батарей, который, в конце концов, поможет увеличить количество циклов перезарядки для литий-серных батарей в семь раз.
В течение предыдущих лабораторных испытаний подобные батареи с большим трудом добирались до отметки в 200 циклов перезарядки, — рассказывает доктор Холгер Алтьюс, который является главой исследовательской группы Института в Дрездене. – При помощи комбинации специальных катодных и анодных материалов, мы смогли существенно увеличить длительность работы литий-серных батарей до показателя в 1400 циклов перезарядки. Получилось это благодаря тому, что анод из кремний-углеродного соединения заменил обычно используемый металлический литий. В результате этого повысилась стабильность работы батареи: ключевой фактор ее жизненного цикла и производительности. В роли катода здесь выступают частицы серы. Это помогает существенно снизить затраты на производство, если сравнивать их с обычно используемым кобальтом.
Забегая немного вперед, ученые поделились своими планами, связанными с увеличением плотности энергии в литий-серных батареях на единицу массы до 600 ватт-часов на один килограмм (Вч/кг), что превосходит показатели лучших литий-ионных батарей (400 Вч/кг), а также в два раза больше, чем у обычных батарей, используемых в быту.
Кроме потенциальной возможности применения подобных батарей в электрокарах, ученые считают, что литий-серные аккумуляторы – отличный вариант для использования в портативных устройствах. Литий-серные батареи, возможно, смогут быть использованы в самолетах, которые работают на электричестве. Но до такого прогресса еще предстоит пройти довольно долгий путь, — заключает Алтьюс.