Ученые Китая создали ионообменную мембрану для ультра стабильных литий-серных аккумуляторовСовременные системы хранения энергии должны быть емкими, чтобы заполнить пробел между имеющимися в настоящее время аккумуляторными системами и высокопроизводительными электронными устройствами, в том числе и электромобилями. Кроме наиболее часто используемых литий-ионных аккумуляторов, одним из перспективных кандидатов считаются литий-серные (Li-S) батареи, демонстрирующие гораздо более высокую теоретическую плотность энергии в 2600 Вт•ч/кг (это в 3-5 раз больше, чем у литий-ионных батарей), пишет журнал «Energy & Environment Science»

Однако практическому применению литий-серных батарей мешают сложности в электрохимической системе, особенно в изоляции серы и так называемом «челночном эффекте», что означает растворение и реакцию катодного промежуточного полисульфида лития с анодной стороной.

Исследователями из Университета Цинхуа в Пекине, во главе с профессорами Цян Чжан и Фэй Вэй, разработана новая концепция ультра стабильных литий-серных батарей на основе ионной селективной мембранной системы. С ее помощью значительно снизилось циклическое разрушение ячейки (до 0,08% за цикл в течение первых 500 циклов зарядки/разрядки). Примерно на 10% улучшилась и энергетическая эффективность батареи.

Проектов, исследовавших структуру катодного электрода в литий-сернызх батареях, уже достаточно много, а вот способов для подавления «челночного эффекта», быстро разрушающего такие батареи, единицы, сказал Цян Чжан. В нашей разработке используется полупроницаемая для катионов мембрана, которая отделяет ионы лития от ионов полисульфидов, основываясь на различии их зарядов. Электростатическое взаимодействие создает процесс диффузии ионов лития через мембрану, но препятствует проникновению полисульфидных анионов, которые и вызывают челночный эффект. Исследователям удалось создать как бы селективный ионный щит (мембрану) между катодом и анодом, препятствующую попаданию полисульфидов на сторону анодаСовременные системы хранения энергии должны быть емкими, чтобы заполнить пробел между имеющимися в настоящее время аккумуляторными системами и высокопроизводительными электронными устройствами, в том числе и электромобилями. Кроме наиболее часто используемых литий-ионных аккумуляторов, одним из перспективных кандидатов считаются литий-серные (Li-S) батареи, демонстрирующие гораздо более высокую теоретическую плотность энергии в 2600 Вт•ч/кг (это в 3-5 раз больше, чем у литий-ионных батарей), пишет журнал «Energy & Environment Science»

Однако практическому применению литий-серных батарей мешают сложности в электрохимической системе, особенно в изоляции серы и так называемом «челночном эффекте», что означает растворение и реакцию катодного промежуточного полисульфида лития с анодной стороной.

Исследователями из Университета Цинхуа в Пекине, во главе с профессорами Цян Чжан и Фэй Вэй, разработана новая концепция ультра стабильных литий-серных батарей на основе ионной селективной мембранной системы. С ее помощью значительно снизилось циклическое разрушение ячейки (до 0,08% за цикл в течение первых 500 циклов зарядки/разрядки). Примерно на 10% улучшилась и энергетическая эффективность батареи.

Проектов, исследовавших структуру катодного электрода в литий-сернызх батареях, уже достаточно много, а вот способов для подавления «челночного эффекта», быстро разрушающего такие батареи, единицы, сказал Цян Чжан. В нашей разработке используется полупроницаемая для катионов мембрана, которая отделяет ионы лития от ионов полисульфидов, основываясь на различии их зарядов. Электростатическое взаимодействие создает процесс диффузии ионов лития через мембрану, но препятствует проникновению полисульфидных анионов, которые и вызывают челночный эффект. Исследователям удалось создать как бы селективный ионный щит (мембрану) между катодом и анодом, препятствующую попаданию полисульфидов на сторону анода