Įsivaizduokite bateriją, kuri galėtų tiekti energiją telefonui penkias dienas, ar elektromobilį, kurį kartą įkrovę, galėtumėte nuvažiuoti daugiau nei 1000 kilometrų.

Monash universiteto tyrėjai jau netrukus komercializuos efektyviausią pasaulyje ličio-sieros (Li-S) bateriją, daugiau nei keturgubai lenkiančią dabartines rinko lyderes ličio jonų baterijas, tieksiančią energiją Australijos ir kitoms rinkoms kelią į ateitį.

Dr. Mahdokht Shaibani iš Monash universiteto Mechanikos ir aerokosmonautikos inžinerijos departamento vadovavo tarptautinei tyrėjų komandai, sukūrusiai itin didelės talpos Li-S bateriją, kuri yra našesnė ir mažiau kenkia aplinkai nei dabartiniai ličio jonų produktai.

Tyrėjai turi patvirtintą gamybos proceso patentą (PCT/AU 2019/051239), o elementų prototipus sėkmingai pagamino partneriai iš Fraunhoferio Medžiagų ir spindulinės technologijos instituto Vokietijoje.

Kai kurie didžiausi ličio baterijų gamintojai Kinijoje ir Europoje išreiškė susidomėjimą galimybe išplėsti gamybą, o tolesni bandymai turėtų vykti Australijoje 2020 metų pradžioje.

Tyrimą 2020 sausio 3 dieną, penktadienį, publikavo Science Advances.

Profesorius Mainak Majumder sakė, kad šis kūrinys buvo proveržis Australijos pramonei ir ateityje gali transformuoti telefonų, elektromobilių, kompiuterių ir saulės elementų gamybą.

„Sėkmingai gaminant ir diegiant Li-S baterijas automobiliuose ir elektros tinkluose, bus atsiriekta nemenka dalis numatomos $213 milijardų Australijos ličio [pramonės] vertės, ir įvykdyta revoliucija Australijos automobilių rinkoje ir visi australai turės švaresnę ir patikimesnę energijos rinką,“ sakė prof. Majumder.

„Šiais metais mūsų tyrėjų komanda šiai baterijų technologijai automobiliuose ir elektros tinkluose išbandyti gavo daugiau nei $2,5 mln. iš vyriausybės ir tarptautinės pramonės partnerių, kas mus labiausiai džiugina.“

Lig šiol Li-S baterijų problema buvo ta, kad sieros elektrodų talpa buvo tokia didelė, kad įkraunant ir iškraunant jis suirdavo ir talpos pranašumas greitai išnykdavo.

Naudodami tas pačias medžiagas kaip ir standartinėse ličio jonų baterijose, tyrėjai sieros katodų dizainą pertvarkė taip, kad jie galėtų prisitaikyti prie didesnių apkrovų, neprarasdami talpos ar našumo.

Įkvėpta unikalios tiltelių architektūros, pirmą kartą panaudotos skalbimo miltelių gamybai aštuntajame praėjusio amžiaus dešimtmetyje, komanda sieros dalelėms suteikė daugiau vietos plėstis ir trauktis. Įprastai Li-S baterijose pridedama medžiagų, sujungiančių daleles viduje taip, kad plėsdamosis baterijos neskiltų. Shaibani ir jos komanda elektrodui panaudojo mažiau polimerinės rišamosios medžiagos, ir sukūrė labiau nutolusias struktūras tarp sieros dalelių. Šis polimeras daleles susieja tilteliais, o ne tankiu tinklu, taip baterija tampa atspari skilimui ir gali pasiekti iki šiol jokiose baterijose neregėtą stabilumą. Baterija išlaiko 99 % efektyvumą po daugiau nei 200 ciklų.

Dėl išskirtinio našumo, mažų gamybos kaštų, žaliavos gausos, gamybos paprastumo ir mažesnės žalos aplinkai, naujoji baterija patraukli būsimam panaudojimui realiomis sąlygomis, pažymi asoc. prof. Matthew Hill.

„Toks būdas ne tik pagerina našumą ir pailgina gyvenimo ciklą, bet ir yra paprastas ir tokia gamyba itin pigi, naudojanti vandens pagrindo procesus, ir gali gerokai sumažinti aplinkai pavojingų atliekų kiekius,“ pridėjo asoc. prof. Hillas.

Komentarai (19)