Сера в каждой поре

Число мобильных электронных устройств растет во всем мире, начиная от смартфонов и заканчивая электровелосипедами.

В итоге наблюдается возросшая потребность в аккумуляторах, маленьких, легких, и все же прочных. Поскольку потенциал для дальнейшего усовершенствования литий-ионных батарей почти исчерпан, эксперты обратились к новому многообещающему устройству хранения энергии: батареям из лития и серы.

Ученые во главе с профессором Томасом Бейном из Мюнхенского университета и Линдой Назар из университета Ватерлоо в Канаде разработали пористые углеродные наночастицы, которые для достижения максимальной эффективности используют молекулы серы.

Результаты исследования опубликованы в издании Angewandte Chemie.

В опытных образцах литий-серных батарей ионы лития обмениваются между литийуглеродными и сероуглеродными электродами. Сера в этой системе играет специфическую роль: в оптимальных обстоятельствах она способна поглотить два иона лития на один атом серы. А вследствие низкого веса она является превосходным материалом для хранения энергии. В то же время сера — малоэффективный проводник, а потому электроны во время зарядки и разрядки перемещаются по ней с большими сложностями. Чтобы улучшить проект такой батареи, ученые решили объединить серу с проводящим наноматериалом.

В итоге Томас Бейн с коллегами сначала создали сеть пористых углеродных наночастиц с равномерно распределенными порами диаметром 3-6 нанометров. За счет этого все атомы серы способны принять ионы лития и расположены близко к отлично проводящему углероду.

11.04.2012