W czym akumulatory siarkowo-litowe mogą zwyciężyć nad obecnymi „monopolistami” litowo-jonowymi? Okazuje się, że jest cała lista cech, która mogą sprawić, że „baterie” oparte na siarce będą tańsze i czystsze w produkcji. Niestety mają również swoje wady: wykazują krótszą żywotność i niską pojemność energii z powodu przemieszczania się wielosiarczków podczas cykli ładowania. Tę drugą kwestię rozwiązali właśnie naukowcy z Chin, a z efektami ich prac możemy się zapoznać na łamach Nature Communications.
Akumulatory siarkowo-litowe są zbudowane w ten sposób, że katoda zawiera siarkę, a anoda mieszankę litu i innych metali. Pomiędzy nimi, jak w każdym akumulatorze, znajduje się elektrolit, w którym przemieszczają się jony pomiędzy elektrodami. Taka budowa „baterii” sprzyja niestety, że siarkowa katoda powoli się rozpuszcza na kontakcie z elektrolitem. Badacze znaleźli sposób, w jaki sposób ją „wyizolować”, ale jednocześnie nie tracąc na pojemności akumulatora.
Czytaj też: W Polsce powstanie wielka fabryka akumulatorów do aut elektrycznych. A to dopiero początek inwestycji
Akumulatory siarkowo-litowe znów na tapecie. Drobna zmiana znacznie je ulepszyła
Jak się dowiadujemy z artykułu, badacze przetestowali warstwę ochronną na katodzie składającą się z „uporządkowanej mezoporowatej krzemionki”, którą zaimpregnowano siarką. Jest to tzw. warstwa pośrednia redoks aktywna. Wcześniej w badaniach naukowcy próbowali izolować katodę warstwami redoks nieaktywnymi, ale nie przynosiło to oczekiwanych rezultatów.
Czytaj też: Naukowcy stworzyli ognioodporne akumulatory. Wystarczyło… doprawić je solą?
Zastosowanie warstwy z polisiarczkiem krzemionki poskutkowało wzrostem pojemności ogniwa akumulatorowego. Przy 700 cyklach ładowania przy 335 mA/g i w temperaturze 25 st. poziom pojemności rozładowania wyniósł 64 proc.
Naukowcy chcą przyjrzeć się dokładniej dopiero co odkrytej metodzie i sprawić, aby jeszcze bardziej pomogła w udoskonaleniu parametrów akumulatorów siarkowo-jonowych.