Hai avances na tecnoloxía de batería Li-S: máis do 99%. potencia despois de 200 ciclos

Científicos da Universidade de Melbourne (Australia) anunciaron avances na tecnoloxía de estabilización da batería de litio-xofre (Li-S). Puideron crear células que conservaban máis do 99 por cento da súa capacidade despois de 200 ciclos de operación e ofrecían moitas veces a capacidade das células de ión-litio polo mesmo peso.

Elementos Li-S: hai problemas, hai solucións

A idea de usar xofre nas células non é nova: as baterías de Li-S xa se usaron en 2008 no Zephyr-6, que bateu o récord de rango de non aterraxe. Podería permanecer no aire durante case 3,5 días grazas ás lixeiras baterías de litio-xofre que alimentaban o motor e se cargaban a partir de baterías fotovoltaicas (fonte).

Non obstante, as células Li-S teñen un gran inconveniente: soportar ata varias decenas de ciclos de traballoPorque ao cargar, un cátodo feito de xofre aumenta o seu volume nun 78 por cento (!), O que é 8 veces máis que o do grafito nas células de ión-litio. O inchazo do cátodo fai que se desmorone e disolva o xofre no electrólito.

E canto menor sexa o tamaño do cátodo, menor será a capacidade de toda a célula: a degradación ocorre inmediatamente.

> Canto debe durar un coche eléctrico? Cantos anos cambia a batería dun electricista? [RESPOSTAMOS]

Os científicos de Melbourne decidiron pegar as moléculas de xofre xuntos cun polímero, pero déronlles un pouco máis de espazo que antes. Parte das unións estreitas foron substituídas por pontes de polímero flexible, o que permitiu acadar unha maior resistencia á destrución cun cambio de volume: as pontes pegan os elementos do cátodo como a goma:

Pontes de polímero que unen as estruturas das moléculas de xofre (c) Universidade de Melbourne

As células con cátodos tan mellorados están no seu mellor momento. foron capaces de manter o 99 por cento da súa capacidade orixinal despois de máis de 200 ciclos de carga (unha fonte). E conservaron a maior vantaxe do xofre: almacenan ata 5 veces máis enerxía por unidade de volume que as células de ión-litio.

Desvantaxes? A carga e a descarga realizáronse a unha potencia de 0,1 C (0,1 x capacidade), despois doutros 200 ciclos, incluso as mellores solucións baixaron ata o 80 por cento da súa capacidade orixinal... Ademais, a maiores cargas (carga/descarga a 0,5 C), as células perderon o 20 por cento da súa capacidade despois de varias ducias, ata un máximo de algo máis de 100 ciclos de carga.

Hai avances na tecnoloxía de batería Li-S: máis do 99%. potencia despois de 200 ciclos