Новая серная батарейка в 4 раза превосходит литий-ионную технологию

Национальная лаборатория Оук Ридж (ORNL) разработала и испытала миниатюрную твердотельную батарейку на основе серы, которая превосходит литий-ионную технологию по плотности энергии и стоимости.

«Наш подход полностью отличается от современной концепции батарей, состоящих из двух электродов, соединённых жидким электролитом, которая использовалась на протяжении последних 150-200 лет», говорит ведущий автор проекта из ORNL Ченгду Лянг. «Такой радикальный переход от жидкого электролита к твердотельному устраняет проблему растворения серы, и позволяет создавать многообещающие литий-серные батареи».

Литий-серные батареи имеют в четыре раза большую плотность энергии по сравнению с литий-ионными, а это значит, что они способны держать заряд намного дольше. Вдобавок, материал, используемый в серных батареях, иначе реагирует на нагревание и не воспламеняется.

В настоящее время литий-ионные батареи используются в подавляющем большинстве видов потребительской электроники, от планшетов до сотовых телефонов и ноутбуков. Они также используются в электрических и гибридных автомобилях, и даже в самолётах Boeing Dreamliner.

Батарея из Оук Ридж имеет обогащённый серой катод, литиевый анод, и соединяющий их твердотельный электролит. Такая комбинация материалов делает эти батареи дешевле литий-ионных – сера широко распространена и дёшева, поскольку является побочным продуктом переработки нефти.

«Сера практически бесплатна», говорит Лянг. «И при этом не только запасает больше энергии, чем металлические компаунды, используемые в катодах литий-ионных батарей, но и позволяет перерабатывать неиспользуемый побочный продукт в полезную технологию».

Литий-серные батареи пока находятся в демонстрационной стадии, но Лаборатория Оук Ридж планирует продолжать разработку и выпустить продукт в коммерческое использование уже в ближайшем будущем.