Литий-серные батареи и их преимущества

Недавно выяснилось, что литий-серные батареи по многим показателям превосходят литий-ионные. Возможно, что в скором времени такой тип батарей будет применяться для комплектации смартфонов и планшетных компьютеров. Батареи типа Li-S были придуманы еще 10 лет назад. Они оказались лучше батареек типа Li-ion по нескольким параметрам. Они были дешевле в производстве, и при этом обладали значительно большей емкостью. Но у них был большой недостаток — они очень недолго служили. Цикл их зарядов и разрядов был меньше, чем у литий-ионных аккумуляторов.

Однако американские исследователи намерены создавать принципиально новые литий-серные аккумуляторы. Их характеристики таковы: высокая скорость зарядки, надежность и энергоемкость. Каждый раз, когда молекула проходит через структуру аккумулятора, состоящего из литиевого анода, серосодержащего катода и электролита, вырабатывается 2 электрона. Одна серная ячейка выдает от 1,7 до двух с половиной вольт. Показатели зависят от уровня заряда батареи. В любом случае, они в два раза выше, чем показатели литий-ионных аккумуляторов.

Кроме перечисленных преимуществ, теперь аккумулятор типа Li-S может выдерживать не двести, а почти полторы тысячи циклов перезаряда, не теряя при этом емкость. Однако на практике новая разработка пока не применяется. Дело в том, что разработчики литий-серного аккумулятора пока не научились справляться с реакцией серы, которая оказывает на катод большую механическую нагрузку на катод. Также предстоит решить проблему огрубения анода во время получения заряда и разряда тока.

Разработчики хотят внедрить такие литий-серные батареи для широкого пользования — для применения в различных электронных гаджетах и электромобилях. Это должно произойти в обозримом будущем. Такие аккумуляторы будут легче, мощнее и дешевле, чем все те, которые используются сейчас. Также литий-серные батареи обладают такими достоинствами, как возможность работать в температурном режиме с большим диапазоном. Кроме того, батареи типа Li-S экологически более безопасны по сравнению с другими. Для справки: литий-серный аккумулятор представляет собой вторичный источник тока на основе химической реакции. Катод в нем жидкой формы, он отделен от электролита мембраной. Первые подобные аккумуляторы были разработаны компанией Sion Power.