Wetenschappers gebruiken suiker om de capaciteit van een lithium-zwavelbatterij vijf keer te vergroten
Een onderzoeksteam van de Australische Monash University heeft met succes een nieuwe aanpak ontwikkeld voor de productie van lithium-zwavelbatterijen.
Zo toonde een cel met een suikerlaagje verkregen door een nieuwe methode een capaciteit van 700 mA/h per gram en overleefde tegelijkertijd gemakkelijk 1000 ontlaad-/laadcycli. Deze nieuwe ontwikkeling zal in het huidige artikel worden besproken.
Lithium-zwavelbatterijen en hun problemen
In theorie hebben lithium-zwavelbatterijen een aantal duidelijke voordelen ten opzichte van de wijdverbreide lithium-ionbatterijen. Volgens berekeningen kunnen zwavelbatterijen dus twee tot vijf keer meer energie opslaan zonder onzuiverheden van dure metalen te gebruiken.
Maar lithium-zwavelbatterijen verslechteren zeer snel. En dat allemaal vanwege het feit dat de positieve zwavelelektrode actief door de fase van uitzetting en samentrekking gaat tijdens bedrijf en aan om deze reden wordt het snel onbruikbaar en raakt de negatieve elektrode snel verontreinigd met verschillende verbindingen zwavel.
Ingenieurs proberen dit probleem al geruime tijd op te lossen en vorig jaar hebben wetenschappers van de Monash University het probleem van lithium-zwavelbatterijen gedeeltelijk opgelost. Een speciaal middel is ontworpen om extra ruimte te bieden in de buurt van de positieve elektrode, waardoor deze meer ruimte krijgt om uit te zetten.
Als resultaat slaagde het team erin een lithium-zwavelbatterij te bemachtigen, die ongeveer 200 ontlaad-/oplaadcycli kon weerstaan.
Natuurlijk is het vermogen om 200 cycli te weerstaan niet wat lithiumzwavelbatterijen in staat zal stellen hun niche op de wereldwijde batterijmarkt te veroveren. Daarom bleven de ingenieurs actief werken aan verdere verbeteringen en aan het probleem van de negatieve elektrode.
In de loop van talrijke experimenten richtten ingenieurs hun aandacht op het feit dat het gebruik van suiker in de maasstructuur van de elektrode speelt de rol van een zwavelstabilisator en laat deze niet toe om te bewegen en het lithium te bedekken elektrode.
En verdere experimenten toonden aan dat een dergelijke batterijopstelling ongeveer 1000 cycli met succes doorstond. ontladen / opladen, en tegelijkertijd vertoonde de batterij een hogere restcapaciteit in vergelijking met vergelijkbare lithium-ion batterijen. En in dit geval hoef je voor de productie van een nieuwe batterij geen milieubelastende metalen te gebruiken (die nog vrij duur zijn).
Vooruitzichten voor een nieuwe batterij
Hoewel er nog steeds wordt gewerkt aan een nieuwe lithium-zwavelbatterij, suggereren ingenieurs al dat: het volgende decennium zullen nieuwe batterijen actief worden gebruikt in elektrische bussen, vrachtwagens en andere auto's.
Daarnaast kunnen lithium-zwavelbatterijen ook worden gebruikt in koeriersdrones en onbemande landbouwmachines en in de toekomst in consumentenelektronica.
Laten we eens kijken wat de Australische specialisten daadwerkelijk krijgen.
Nou, als je het materiaal leuk vond, beoordeel het dan en vergeet je niet te abonneren op het kanaal. Dank u voor uw aandacht!