Плотность энергии литий-серных аккумуляторов удалось увеличить вдвое

Специалисты Международного института прикладных наук Цинхуа в Шэньчжэне представили инновационную молекулярную технологию для литий-серных аккумуляторов, способную значительно повысить плотность энергии и продлить время автономной работы электроники.

Основным препятствием для широкого внедрения литий-серных систем долгое время оставалось формирование растворимых промежуточных продуктов в ходе циклов заряда-разряда. Эти соединения, перемещаясь внутри элемента, провоцируют преждевременную деградацию и снижение общей эффективности. Учёные из Китая нашли решение в применении особого «премедиатора» — молекулярного агента, который сохраняет инертность до момента запуска реакции, активируясь непосредственно в процессе эксплуатации.

Активированная добавка эффективно связывает промежуточные продукты, стабилизируя химический фон внутри батареи. Это оптимизирует перенос заряда и делает протекание реакций более упорядоченным, что, согласно отчетам исследователей, уменьшает внутреннее сопротивление системы на 75% относительно классических литий-серных аналогов.

В ходе экспериментальных испытаний прототип продемонстрировал впечатляющую стабильность, сохранив около 82% первоначальной ёмкости даже после 800 циклов. Данное достижение открывает перспективы для коммерциализации литий-серных решений, прежде всего в беспилотной авиации, где вес, удельная энергоёмкость и продолжительность работы имеют решающее значение.

Кроме того, команда разработчиков спроектировала аккумулятор, показавший плотность энергии на уровне 549 Вт·ч/кг, что почти в два раза превосходит показатели большинства современных батарей для дронов.

«Для индустрии БПЛА это прорывной результат. Увеличенная плотность энергии обеспечивает не только более длительные полеты, но и возможность транспортировки более тяжелых грузов, а также расширение радиуса действия», — подчеркнул Чжоу.

Источник: iXBT