Ученые с помощью рентгена наблюдали работающие батареи в действии

Большинство электрических автомобилей, от Tesla Model S до Nissan Leaf, работающих на перезаряжаемых литий-ионных батареях, основаны на дорогой технологии.

Новые батареи взамен вышедших из строя могут обойтись владельцам в более чем половину стоимости самого автомобиля.

Одна из многообещающих альтернатив литий-ионным — литий-серная батарея, которая теоретически способна хранить в пять раз больше доступной энергии.

Однако литий-серная технология обладает основным недостатком: после нескольких дюжин циклов зарядки и разрядки батареи более не работают.

«Жизненный цикл литий-серных батарей весьма короток», сказала постдокторант Джоанна Нельсон из Стэнфордского университета. „Обычно после нескольких десятков циклов батарея ломается, а потому подобные аккумуляторы непригодны для использования в электрических автомобилях, которым требуется много тысяч циклов на 10-20 лет работы“.

Обычная литий-серная батарея состоит из двух электродов — литиевого металлического анода и катода из углерода и серы. Электроды окружены проводящей жидкостью — электролитом. Ряд исследований приписали короткую жизнь литий-серных батарей химическим реакциям, которые истощают серный катод.

Однако новое исследование, проведенное Нельсон и ее коллегами, зарождает сомнения относительности истинности предыдущих выводов. С помощью мощной рентгеноскопической томографии работающей батареи ученые выяснили, что частицы серы в катоде остаются преимущественно неповрежденными во время разрядки.

Результаты, опубликованные в издании Journal of the American Chemical Society, могут помочь ученым найти новые методы разработки коммерчески жизнеспособных литий-серных батарей для электрических транспортных средств.

19.07.2012