Физики создали первую в мире батарейку на базе наночастиц серы

Американские физики создали прототип аккумулятора на базе полых наночастиц серы, обладающий большей емкостью и износоустойчивостью по сравнению с обычными литий-ионными батарейками, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Литий-ионные аккумуляторы были созданы в конце 1970 годов в Оксфордском университете и стали одним из основных источников питания для мобильных устройств в конце 20 века. Их основными преимуществами долгое время считались удобство эксплуатации, быстрая скорость зарядки и разрядки и относительно небольшой вес. С другой стороны, они не лишены и серьезных недостатков — такие батареи быстро теряют свою емкость, крайне чувствительны к температуре и могут взрываться при перегреве.

Группа физиков под руководством И Цуя (Yi Cui) из Стэнфордского университета (США) ликвидировала одну из этих проблем — быстрое снижение емкости при частых зарядах-разрядах батареи, научившись использовать серу в качестве основы для катода, положительного полюса аккумулятора.

Как объясняют авторы статьи, сера давно привлекала внимание физиков, разрабатывающих источники питания. Использование серы в качестве основы для катода может в несколько раз повысить емкость аккумулятора, что, однако, считалось невозможным из-за побочных эффектов. Так, во время работы батареи такие катоды сильно расширяются, что приводит к постепенному разрушению батареи и резкому снижению ее емкости.

Цуй и его коллеги смогли нейтрализовать эти проблемы, собрав катод из микроскопических полых шариков из серы, покрытых полимерной оболочкой. По словам исследователей, это позволило создать сверхъемкие аккумуляторы, практически не теряющие свою емкость при циклах заряда и разряда. Так, за один цикл такая батарея теряет всего 0,046% от ее общей емкости, что позволяет использовать их в качестве базовых аккумуляторов для электромобилей и их гибридных кузенов.

Источник: РИА Новости