Вчені з У університету Вандербільта та Університету Меріленда розробили інноваційну хімію для літій-сірчаних акумуляторів, яка дозволяє сірці брати участь у додатковій реакції та запасати більше енергії. В експериментальних комірках питома енергоємність самої сірки перевищила 1700 Вт·год/кг, що відкриває нові перспективи для створення ємніших джерел живлення.
Суть технології та триелектронна реакція
У звичайних акумуляторах кожен атом сірки обмінюється двома електронами. Вчені задіяли раніше невикористаний потенціал і за допомогою хлору змусили сірку брати участь у реакції з третім електроном. Це одночасно збільшило ємність приблизно на 58% та підвищило середню напругу з 2,05 до 2,54 В.
Вирішення проблем стабільності та зворотности
Головною перешкодою було зробити нову реакцію зворотною. За допомогою молекулярного моделювання вчені підібрали електроліт, у якому утворені сполуки залишаються всередині позитивного електрода і не мігрують до літієвого анода, забезпечуючи високу стабільність роботи протягом циклів.
Суперечливі дані
Хоча лабораторні показники активного матеріалу сягають 1700 Вт·год/кг, розрахункова енергоємність готового акумуляторного стека становить близько 477 Вт·год/кг, що приблизно на 37% вище за традиційні аналоги. Проте прототип поки що використовує надлишок електроліту, що потребує подальшої оптимізації для серійного виробництва.
