Такие аккумуляторы легче и экологичнее привычных литий-ионных, но пока не получили массового распространения — они быстро теряют заряд.

Результаты опубликованы в издании Journal of Power Sources.

Исследователи создали защитный слой из кукурузного белка и пластика, который значительно продлил срок службы экспериментальной батареи. Теперь она выдерживает более 500 циклов зарядки без потери емкости.

В чем преимущества литий-серных батарей

• Они легче при той же мощности — идеально для электромобилей и дронов.
• Катод сделан из серы, а не из токсичных металлов вроде кобальта.

Но есть и проблемы:

• Сера «перетекает» на литиевый электрод, из-за чего батарея выходит из строя.
• На литии образуются дендриты — игольчатые наросты, которые могут замкнуть систему.

Кукурузный белок решил обе задачи. Его аминокислоты взаимодействуют с материалами батареи, замедляя «перетекание» серы и рост дендритов. Пластиковая добавка выравнивает структуру белка, улучшая его эффективность.

Белок — сложная структура. Нужно точно понять, какие аминокислоты дают нужный эффект, — говорит профессор Кэти Чжун.

Сейчас команда изучает, как оптимизировать этот процесс, и ищет партнеров для масштабирования технологии.

Этот эксперимент важнее, чем кажется.

Литий-ионные батареи близки к пределу своей энергоемкости, а серные аналоги теоретически могут хранить в 5 раз больше энергии.

Но до сих пор их коммерческое применение тормозили две проблемы: нестабильность серы и риск возгорания из-за дендритов.

Использование биоматериалов (вроде кукурузного белка) — это двойной прорыв:

• Экологичность: Снижается зависимость от добычи редких металлов.
• Дешевизна: Кукурузный белок доступен как побочный продукт сельского хозяйства.

Если технологию доработают, это ускорит переход на «зеленую» энергетику — от электромобилей до накопителей для солнечных станций.

Ранее ученые открыли новые материалы для изготовления батарей.