Новый полимер решит проблему стабильности литий-серных батарей

29 января 2018

Литий-серные технологии позволяют сделать батареи для электромобилей более лёгкими и дешёвыми, чем литий-ионные и, вдобавок, обещают увеличить их удельную энергоёмкость вдвое против сегодняшнего уровня.

Важный шаг к устранению главного недостатка этой перспективной технологии — быстрой деградации электродов из-за утечки молекул серы — сделали учёные Национальной Берклиевской Лаборатории (Berkeley Lab). Предложенный ими новый компонент обеспечил увеличение ёмкости модифицированной литий-серной батареи в два раза после 100 циклов эксплуатации с высокой плотностью тока.

Этот компонент — полимерный наполнитель — активно управляет ключевыми процессами ионного транспорта в литий-серной батарее. Особенности его функционирования на молекулярном уровне описаны в недавнем выпуске журнала Nature Communications.

«Новый полимер действует как стена, — поясняет Бретт Хелмс (Brett Helms) из подразделения Berkeley Lab, Molecular Foundry. — Сера загружается в поры углеродной основы, которые затем запечатываются полимером. Сера участвует в химических реакциях батареи, но полимер препятствует утечке отрицательно заряженных серных компонентов».

Крупномасштабные симуляции молекулярной динамики, выполненные в суперкомпьютерном центре NERSC (National Energy Research Scientific Computing Center), подтвердили способность полимера селективно связывать мобильные молекулы серы, а также прояснили для каких серных компонентов и состояний батареи это его свойство должно проявляться наилучшим образом.

Полимерные материалы в Казахстане

Источник: ko.com.ua