Znajdź zawartość

W końcu pojawiła się szansa na rynkowy debiut akumulatorów litowo siarkowych – urządzeń lżejszych, tańszych, bardziej pojemnych i przyjaznych środowisku niż powszechnie stosowane akumulatory litowo-jonowe. Naukowcy z Monash University i CSIRO poinformowali, że wprowadzenie do katody (elektrody dodatniej) związku glukozy pozwoliło ustabilizować akumulator litowo-siarkowy. Akumulatory takie są od dawna postrzegane jako następcy technologii litowo-jonowej. W ciągu mniej niż dekady technologia ta może doprowadzić do pojawienia się samochodów elektrycznych – w tym autobusów i ciężarówek – które na pojedynczym ładowaniu pokonają trasą pomiędzy Melbourne a Sydney [ok. 900 km – red.]. Może też pozwolić na upowszechnienie się dronów rolniczych, w których niska waga odgrywa zasadniczą rolę, mówi główny autor badań profesor Mainak Majumder. Akumulatory litowo-siarkowe mogą przechowywać od 2 do 5 razy więcej energii na daną jednostkę wagi niż akumulatory litowo-jonowe. Problem jednak w tym, że elektrody akumulatorów litowo-siarkowych ulegają szybkiemu zużyciu. Dzieje się tak z dwóch powodów. Siarkowa katoda ulega podczas pracy dużym zmianom objętości, co ją osłabia i powoduje, że staje się niedostępna dla jonów litu. Z kolei litowa anoda ulega zanieczyszczeniu związkami siarki. W ubiegłym roku naukowcy z Monash wykazali że są w stanie uczynić katodę bardziej dostępną dla jonów litu. Teraz zaś dowiedli, że dodając cukier do katody są w stanie ustabilizować siarkę, przez co zapobiegają jej odkładaniu się na litowej anodzie. Testy wykazały, że taki akumulator z dodatkiem cukru wytrzymuje co najmniej 1000 cykli ładowania-rozładowywania i wciąż zachowuje pojemność większą od akumulatora litowo-jonowego. To daje nadzieję, że akumulatory litowo-siarkowe będą mogły zastąpić ciężkie i kosztowne akumulatory litowo-jonowe. Co ciekawe, badaczy do dodania cukru do katody zainspirował artykuł z dziedziny... geochemii z 1988 roku, którego autorzy opisywali, jak bazujące na cukrach substancje, łącząc się ze związkami siarki, zyskują odporność na degradację w osadach geologicznych. Rozwiązaliśmy wiele problemów znajdujących się po stronie katody. Wciąż jednak konieczne są innowacje, za pomocą których lepiej ochronimy anodę i umożliwimy szerokie rozpowszechnienie się akumulatorów litowo-siarkowych. To rewolucja, która czeka tuż za rogiem, mówi współautorka badań, doktor Mahdokht Shaibani. « powrót do artykułu