Каковы преимущества и недостатки литий-серных аккумуляторов?

Литий-серная батарея — это разновидность литиевой батареи, которая по состоянию на 2013 год все еще находится на стадии научных исследований. Литий-серная батарея — это разновидность литиевой батареи, в которой сера является положительным электродом, а металлический литий — отрицательным электродом. Элементарная сера широко распространена в земле и отличается низкой ценой и экологичностью. Теоретическая удельная емкость литий-серной батареи, использующей серу в качестве катодного материала, и теоретическая удельная энергия батареи выше, достигая 1675 м Ач/г и 2600 Втч/кг соответственно, что намного выше, чем емкость литий-кобалатной батареи, широко используемой в торговле ( <150 мАч/г). Более того, сера – экологически чистый элемент, который практически не загрязняет окружающую среду. Это очень перспективная литиевая батарея. Каковы преимущества и недостатки литий-серных аккумуляторов? Как работает литий-серная батарея?

Каковы преимущества и недостатки литий-серных аккумуляторов?

Помимо очень высокой плотности энергии, литий-серная батарея имеет и ряд других преимуществ. С одной стороны, себестоимость его производства относительно невысока. Поскольку в качестве сырья для производства литий-серной батареи в основном используются сера и литий, себестоимость производства относительно низкая; С другой стороны, литий-серные батареи после использования малотоксичны, а расход энергии на переработку невелик.

Литий-серная батарея имеет три основные проблемы: 1. Полисульфидные соединения лития растворимы в электролите; 2. Будучи непроводящим материалом, сера имеет очень низкую проводимость, что не способствует высокой производительности батареи; 3. В процессе зарядки и разрядки объем серы сильно расширяется и сжимается, что может привести к повреждению аккумулятора. Самым большим недостатком литий-серных аккумуляторов является малое время их перезарядки. Из-за плохой стабильности сульфурированного полимера текущее время цикла литий-серной батареи намного ниже, чем у обычной литий-железо-фосфатной батареи, что значительно увеличивает стоимость использования литий-серной батареи.