Пробег от 1000 км за електрически автомобили с литиево-сярна батерия

Изследователи от института Fraunhofer са работили с австралийски колеги, за да разработят батерия, която позволява на електрическите автомобили да изминават 1000 км с едно зареждане. А батерията има още едно предимство.

Електрическите автомобили с литиево-сярна батерия могат да изминат до 1000 километра с едно зареждане. (Изображение: Pixabay)

С нова технология на батерията електрическите автомобили могат да изминат до 1000 километра с едно зареждане. Нова литиево-сярна батерия трябва да направи това възможно. Над това работят изследователи от Института за технология на материалите и лъчите на Фраунхофер (IMS) и катедрата по неорганична химия в Техническия университет в Дрезден. Австралийският университет Monash пое разработването на катода. Представихте технологията в началото на януари.

Като дишане катодът се превърна в проблем

Това обаче не е толкова ново, колкото изглежда. Вече беше известно, че литиево-сярните батерии предлагат по-висока енергийна плътност, но имаше големи проблеми с зареждането: Катодът се разшири значително по време на разреждането и се счупи след няколко цикъла на зареждане. Катодът се разширява, когато се разрежда, но се обръща, когато се зарежда.

Експертите наричат този процес „дишане“. Обемът на батерията може да се увеличи с до 80 процента. За сравнение: При конвенционалните литиево-йонни батерии разширението е около десет процента.

Това са най-големите търговци на суровини в света

Търговците на стоки се считат за потайни, непрозрачни и мощни: Практически всички суровини, необходими на компаниите за тяхното производство, минават през техните ръце. Но кои пет търговци на суровини са най-големите играчи на световния пазар?

Свързващото вещество държи материалите заедно

Нова разработка сега трябва да реши тези проблеми. Прототипът, който сега се представя в Дрезден, може да постигне 200 цикъла на зареждане - без да губи значим капацитет. Катодите (отрицателен полюс) се състоят от 70 процента сяра и 20 процента въглерод. Останалата част (10 процента) е направена от литиева карбоксиметил целулоза (CMC). Последният е свързващ агент, който обръща ефектите от товаренето и разтоварването или поддържа разширяване в граници.

При разреждането литиевите йони се придвижват от анода към катода и образуват там литиево-сярни съединения. След това процесът на зареждане обръща този процес. CMC гарантира, че другите компоненти на катода винаги остават свързани и е повече или по-малко строител на мостове.

Без кобалт

По този начин решаващото предимство на тази батерия, високата енергийна плътност, може да се използва по-добре. С 200 цикъла на зареждане все още не е практично, но значителна стъпка напред, според изследователите. Избягва се преди всичко проблемният кобалт, който до голяма степен се произвежда при проблемни условия и се счита за високорискова суровина. Сярата, от друга страна, не рискува да стане оскъдна.

Най-големите доставчици на суровини

10-то място: Норилски никел - Йозеф Сталин решава през 1935 г. да създаде комбинат за добив на мед и никел на полуостров Таймир в Сибир. Затворниците от ГУЛАГ добиват суровините в продължение на две десетилетия. Днес бившият комбинат има оборот от над осем милиарда щатски долара и е най-голямата компания за суровини в Русия. Norilsk Nickel също така добива метали като паладий, родий, иридий и кобалт, както и злато, сребро и платина. Мини в: Русия, Финландия, Южна Африка. (Изображение: Евгений Мирошниченко/AdobeStock)