Akumulatory litowo-siarkowe bliskie wdrożenia
Naukowcy z Monash University są blisko komercjalizacji najbardziej wydajnej na świecie baterii litowo-siarkowej (Li-S), która może ponad czterokrotnie przewyższyć obecnych liderów rynku i zasilić Australię i inne rynki światowe w przyszłości.
Dr Mahdokht Shaibani z Wydziału Mechanicznego i Lotniczego Uniwersytetu Monash kierował międzynarodowym zespołem badawczym, który opracował akumulator Li-S o bardzo dużej pojemności, lepszej wydajności i mniejszym wpływie na środowisko niż obecne produkty litowo-jonowe.
Badacze mają zatwierdzony złożony patent (PCT/AU 2019/051239) na proces produkcyjny, a prototypowe ogniwa zostały pomyślnie wyprodukowane przez niemieckich partnerów badawczo-rozwojowych Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology.
Niektórzy z największych światowych producentów baterii litowych w Chinach i Europie wyrazili zainteresowanie zwiększeniem produkcji, a dalsze testy zostaną przeprowadzone w Australii na początku 2020 r.
Badanie zostało opublikowane w „Science Advances” w sobotę 4 stycznia 2020 r. – pierwsze badanie nad akumulatorami Li-S, które pojawiło się w tej prestiżowej międzynarodowej publikacji.
Profesor Mainak Majumder powiedział, że rozwój ten był przełomem dla australijskiego przemysłu i może zmienić sposób produkcji telefonów, samochodów, komputerów i sieci słonecznych w przyszłości.
Pomyślne wyprodukowanie i wdrożenie akumulatorów Li-S w samochodach i sieciach pozwoli uchwycić większą część łańcucha wartości szacowanego na 213 miliardów dolarów australijskiego litu i zrewolucjonizuje australijski rynek pojazdów, a także zapewni wszystkim Australijczykom czystszy i bardziej niezawodny rynek energii. Nasz zespół badawczy otrzymał ponad 2,5 miliona dolarów od rządowych i międzynarodowych partnerów przemysłowych na przetestowanie tej technologii akumulatorów w samochodach i sieciach od tego roku, z czego jesteśmy najbardziej podekscytowani.
- prof. Mainak Majumder
Wykorzystując te same materiały w standardowych akumulatorach litowo-jonowych, badacze zmienili konstrukcję katod siarkowych, aby mogły one przenosić większe obciążenia naprężeniowe bez spadku ogólnej pojemności lub wydajności.
Zainspirowany unikalną architekturą pomostową zarejestrowaną po raz pierwszy w przetwarzaniu proszków detergentowych w latach 70. XX wieku, zespół opracował metodę, która stworzyła wiązania między cząsteczkami, aby wytrzymać napięcie i zapewnić poziom stabilności niespotykany do tej pory w żadnej baterii.
Według Prof. Matthew Hilla, atrakcyjna wydajność, niższe koszty produkcji, duża podaż materiałów, łatwość przetwarzania i mniejszy wpływ na środowisko czynią ten nowy projekt baterii atrakcyjnym do przyszłych zastosowań w świecie rzeczywistym.
Takie podejście sprzyja nie tylko wysokiej wydajności pomiarom i długiemu cyklowi życia, ale jest również proste i wyjątkowo tanie w produkcji, z wykorzystaniem procesów na bazie wody, i może prowadzić do znacznego ograniczenia odpadów niebezpiecznych dla środowiska.
- prof. Matthew Hill
Źródło: Monash University
