Super-polnjenje prihodnosti: ekipa razvija najučinkovitejšo litij-žveplovo baterijo na svetu
Science X
2020_282_21
Predstavljajte si, da imate na razpolago baterijo, ki lahko pet dni neprekinjeno napaja telefon, ali pa električnemu vozilu omogoči, da prevozi več kot 1000 km, ne da bi jo bilo vmes potrebno polniti
Raziskovalci univerze Monash so tik pred tem, da se bo lahko začelo s trženjem najučinkovitejše litij-žveplove baterije na svetu (Li-S), ki bi lahko več kot štirikrat prekašala trenutne vodilne baterijske tehnologije na trgu, ter za Avstralijo in tudi druge svetovne trge predstavljala glavni vir energije tudi v prihodnosti.
Dr. Mahdokht Shaibani z oddelka za strojništvo in vesoljski inženiring na univerzi Monash je vodil mednarodno raziskovalno skupino, ki je razvila izjemno zmogljivo baterijo Li-S, ki ima boljše delovanje in manjši vpliv na okolje kot trenutni litij-ionski izdelki.
Izredni profesor Matthew Hill, dr. Mahdokht Shaibani in profesor Mainak Majumder. Fotografija je last Univerze Monash
Raziskovalci imajo za svoj proizvodni postopek odobren patent (PCT / AU 2019/051239), prototipne celice pa so uspešno izdelali nemški raziskovalno-razvojni partnerji v Fraunhofer Institute of Material and Beam Technology.
Nekateri največji svetovni proizvajalci litijevih baterij na Kitajskem in v Evropi so izrazili zanimanje za povečanje obsega proizvodnje, nadaljnja testiranja pa bodo potekala v Avstraliji v začetku leta 2020.
Študija je bila objavljena v Science Advances v petek, 3. januarja 2020.
Profesor Mainak Majumder je dejal, da ta razvoj pomeni preboj za avstralsko industrijo in lahko spremeni način proizvodnje telefonov, avtomobilov, računalnikov in sončnih elektrarn v prihodnosti.
“Uspešna izdelava in uporaba Li-S baterij v avtomobilih in omrežjih bo zajela večji del ocenjene 213 milijard dolarjev vredne zaloge avstralskega litija in bo pomenila revolucijo na avstralskem trgu prevoznih sredstev ter vsem Avstralcem zagotovila čistejši in zanesljivejši trg z energijo,” je dejal profesor Majumder.
“Naša raziskovalna ekipa je prejela več kot 2,5 milijona dolarjev finančnih sredstev od vladnih in mednarodnih industrijskih partnerjev, da bi že letos preizkusili to tehnologijo baterij v avtomobilih in omrežjih, nad čimer smo seveda zelo navdušeni.”
Z istimi materiali, kot jih imajo standardne litij-ionske baterije, so raziskovalci preoblikovali zasnovo žveplove katode, tako da lahko sprejmejo večje obremenitve brez izgube kapacitete baterije ali njenih zmogljivosti.
Navdih za edinstveno premostitveno arhitekturo, ki so jo prvič opazili pri izdelavi praškov detergentov v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, je ekipa zasnovala metodo, ki je ustvarila vezi med delci za sprejemanje stresa in zagotavljanje takšne stopnje stabilnosti, kakršne do zdaj še ni imela nobena baterija.
»Odlične lastnosti delovanja skupaj z nižjimi stroški izdelave, bogata zaloga virov osnovnih surovin, enostavni procesi izdelave in manjši okoljski odtis naredijo to novo baterijsko zasnovo privlačno za bodoče aplikacije v resničnem svetu,» pravi izredni profesor Matthew Hill.
“Ne le to, da ta pristop z meritvami dokazuje odlične karakteristike delovanja in dolgo življenjsko dobo baterij, temveč je tudi preprost in izjemno poceni za proizvodnjo s postopki na vodni osnovi, kar lahko pripomore k znatnemu zmanjšanju količine okolju nevarnih odpadkov,” je dejal izredni profesor Hill.
Vir:
- https://techxplore.com/news/2020-01-supercharging-tomorrow-team-world-efficient.html
- Monash University
