Твердые литий-серные батареи: дешево и выгодно

Твердые литий-серные батареи: дешево и выгодно

Исследователи из Национальной лаборатории Оук-Ридж (ORNL) придумали дизайн для перспективных литий-серных аккумуляторов, которые значительно дешевле и выгоднее, чем стандартные литий-ионные. При использовании твердого электролита, а не жидкого, батарея также становится гораздо безопаснее и прочнее, чем предыдущие модели, сообщает «TG Daily».

Литий-серные батареи  очень легкие (они часто используются для солнечных батарей), они также могут достичь впечатляющих результатов в увеличении плотности энергии, и они дешевле в производстве.

Но технология еще не совсем созрела, и, как выясняется, имеются два основных ограничения для батарей Li-S. Электролит представляет собой вещество, которое при смешивании с растворителем, высвобождает ионы, что делает его электропроводящим. В батарее электролиты используются для переноса заряда между двумя электродами, преобразуя химическую энергию в электрическую.

В предыдущих конструкциях Li-S батареи использовался жидкий электролит. Это оказалось палкой о двух концах: жидкий электролит является отличным проводником из-за того, что он растворяет литий, но растворение также вызывает преждевременный выход батареи из строя. Жидкий электролит также является легковоспламеняющимся, что представляет серьезную проблему для безопасности.

«Основным ограничением является относительно низкая ионная проводимость твердого электролита, - сказал Чэнду Лян, ведущий автор исследования. - Таким образом, его плотность мощности ниже, чем у литий-ионных батарей, но она может быть улучшена с более твердым электролитом. Кроме того, керамическая структура является хрупкой, и необходимо многое сделать для ее оптимизации».

Технология все еще находится на ранней стадии развития, но Лян и его коллеги работают над этим вопросом. Исследователи подали заявку на патент их конструкции батареи.

Результаты исследования были опубликованы в журнале  Angewandte Chemie

Источник: tgdaily.ru

Похожие новости:
Литий-серные батареи оказались вдвое лучше литий-ионных
Ученые из Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли разработали продвинутые аккумуляторы на основе серы и лития, которые в будущем могут найти применение в смартфонах и планшетниках. Тип литий-серных батарей (Li-S), придуманный компанией Sion Power в 2004 году, превосходил нынешние литий-ионные ..
2013-12-2 3017 0 Технология
0
НАСА представило проекты новых энергетических технологий
В рамках «Программы инновационного развития» НАСА одобрило четыре проекта новых энергетических технологий, сообщается в пресс-релизе агентства. Стандартный арсенал (батареи для краткосрочных космических полетов, солнечные батареи, радиоизотопные термоэлектрические генераторы) НАСА планирует расширить в связи с подготовкой ..
2014-08-14 1589 0 Технология
0
Ученые возвращают к жизни батареи Эдисона
Хорошо известные железо-никелевые аккумуляторы, возможно, заменят более распространённые литий-ионные, менее долговечные и выносливые. Железо-никелевые батареи гораздо более устойчивы к температурному воздействию, выдерживают повышенную вибрацию, устойчивы к частым разрядам и перезарядам, к коротким замыканиям, сообщает «WordScience.org». Они ..
2012-06-28 2304 0 Технология
0
Ученые изобрели долгослужащие батареи
Ученые из немецкого Центра Использования солнечной Энергии и Водородных Исследований Баден-Вюртемберга (ZSW) выпустили пресс-релиз, описывающий усовершенствования, которые они сделали с литий-ионными аккумуляторами. Они утверждают, что их усовершенствования позволяют одной батареи подзаряжаться до 10 000 раз с сохранением 85 процентов своей зарядной емкости. Они отмечают, ..
2013-06-12 2114 0 Технология
0
Создана эластичная литий-ионная батарея
Растягивание источника питания с подключенным в цепь светодиодом. Инженеры Северо-Западного университета создали гибкий литий-ионный источник питания, который способен обратимо растягиваться в три раза, не теряя напряжения и силы тока. Описание устройства опубликовано в журнале Nature Communications, а краткое ..
2013-02-27 1736 0 Технология
0
Будущие батареи будут работать на сахаре
Исследователи из Токийского научного университета обратили свой пристальный взор на сахар в надежде, что с помощью данного продукта питания наконец-то удастся решить проблему растущих расходов, связанных с созданием литий-ионных батарей. Возможно, ученые обнаружили идеальный компонент для создания ..
2012-10-5 2365 2 Технология
0
Ученые США доказали: литий-ионные батареи можно значительно усовершенствовать
Журнал Angewandte Chemie опубликовал исследование, согласно которому ученые Университета Мэриленда, Лаборатории армии США и ряда колледжей создали уникальную литий-ионную батарею: она может работать даже после того, как ее разрезали или поместили в воду.Отмечается, что в результате экспериментов разработчики выяснили, ..
2017-11-23 7188 0 Технология
0
Ученые пытаются создать новое поколение батарей
Ученые пытаются создать новое поколение батарей, способных накапливать больший электрический заряд, чем известные ныне литий-ионные. Одним из таких перспективных направлений поиска являются литий-воздушные (Li-air) батареи, привлекательные тем, что, теоретически, они имеют значительно более ..
2013-10-1 2009 0 Технология
0
Химики удвоили емкость литий-ионных батарей
Сотрудник Высшей технической школы Цюриха Максим Коваленко и его коллеги разработали методику получения нанокристаллов олова, которая позволит почти в два раза увеличить рабочую емкость литий-ионных батарей. Работа химиков опубликована в журнале Journal of the American Chemical Society, ..
2013-04-10 2247 0 Технология
0
Литий-ионные аккумуляторы отучат взрываться при перегреве
Ученые из Стэнфордского университета разработали литий-ионные аккумуляторы, способные самостоятельно отключаться при повышении температуры. Исследование опубликовано в Nature Energy.Новый аккумулятор покрыт тонкой полимерной пленкой, в поверхность которой впаяны покрытые графеном наночастицы никеля, которые выступают в роли ..
2016-01-12 1746 0 Технология
0
Созданы батарейки, которые можно будет использовать 27 лет
О новой впечатляющей разработке сообщили исследователи из немецкого центра ZSW. По их заявлению, удалось создать литий-ионные батареи, которые будут функционировать на протяжении 27 лет. Как сообщают сами специалисты, их батареи отлично подойдут для электромобилей, ведь даже после 10 тысяч циклов ..
2013-06-12 2725 0 Технология
1
У литий-ионных батарей появился серьезный конкурент
Ученые из Германии разработали новый тип аккумуляторов, чей принцип работы основан на переносе анионов фтора, сообщает gibra.ru. По сравнению с уже ставшими привычными литий-ионными батареями фторидные обладают намного большей емкостью и на порядок безопаснее. Конструкция новинки аналогична литий-ионным аналогам, но дорогостоящий ..
2011-11-1 3392 0 Технология
1
Российские ученые создали повышающий скорость зарядки аккумуляторов материал
Химики из Московского государственного университета (МГУ) имени Михаила Ломоносова совместно с зарубежными коллегами создали материал, способный резко повысить скорость зарядки литий-ионных аккумуляторов. Разработка позволяет за 90 секунд зарядить до 75 процентов от первоначальной емкости батареи. Результаты исследований ..
2016-02-17 1745 0 Технология
-2
Российские химики разработали анод для натрий-ионных батарей
Группа ученых из Института общей и неорганической химии РАН вместе с коллегами из Израиля и Сингапура создали материал, из которого можно изготавливать аноды для натрий-ионных батарей. В перспективе, такие батареи могут заменить литий-ионные аккумуляторы. Статья ученых появилась в Nature. Химикам из лаборатории, ..
2014-01-06 3091 0 Технология
0
Учёным удалось разработать гибкие твердотельные батареи
Команда профессора Кеон Джей Ли (Keon Jae Lee) из «Департамента материаловедения и инженерии» (Department of Materials Science and Engineering) разработала высокопроизводительные гибкие твердотельные батареи, которые по их мнению в скором времени станут основным источником энергии для гибких дисплеев, сообщает «LightNews». Технический ..
2012-08-12 1972 0 Технология
0