Максимальна допустима кількість перезарядок батарей може збільшитися вдвічі в найближчим часом завдяки науковому прогресу в технології сірчаних акумуляторів, досягнутому дослідниками з Університету Аделаїди (Австралія).
«Ми розробили високоефективний електродний матеріал для реакції каталізу та підвищення довговічності метало-сірчаних батарей», – сказав професор університету Аделаїда, Шичжан Цяо (Shizhang Qiao), який очолює в ньому Центр енергетичних і каталітичних матеріалів.
Даний тип батарей завдяки низькій собівартості та високій питомій енергоємності вважається одним з найімовірніших кандидатів для зберігання енергії наступного покоління. Головною перешкодою для цього залишається погана циклічна стабільність, яка обмежує експлуатаційну довговічність метало-сірчаних батарей.
Команда професора Цяо у своїй роботі продемонструвала, що вдосконалена ними батарея може заряджатися і розряджатися не менше 10 тисяч разів.
В якості модельної системи австралійські вчені використовували натрій-сірчані елементи, що працюють за кімнатної температури. Застосований ними катодний матеріал Mo5N6 забезпечив ефективне електроосадження Na2S для досягнення початкової розрядної ємності 512 мАг/г при питомому струмі 1675 мА/г і фінальної розрядної ємності 186 мАч/г – через 10 тисяч циклів.
Цей результат відкриває шлях до нового покоління метало-сірчаних батарей, які потенційно можуть зберігати щонайменше вдвічі більше енергії за вагою, ніж нинішні літій-іонні батареї.
Натрій-сірчані батареї в кілька разів дешевші від літій-іонних батарей, які є основним джерелом енергії, що використовується для живлення електромобілів та електронних гаджетів, таких як мобільні телефони та ноутбуки. Крім того, матеріали, які використовуються в натрієво-сірчаних батареях, є безпечними для навколишнього середовища.
«Наші досягнення у фундаментальних дослідженнях надихнуть на раціональний дизайн високоефективних метало-сірчаних батарей та сприятимуть розвитку технологій великомасштабного зберігання енергії, – сказав професор Цяо. – Вони здатні зробити метало-сірчані батареї технічно та економічно реалістичним варіантом для галузі зберігання енергії протягом наступних 5–10 років».
Статтю, присвячену цьому дослідженню, було опубліковано 10 грудня у журналі Nature Communications.
Джерело internetua.com
