Компания Solidion Technology увеличила плотность энергии литий-серных аккумуляторов до 380 Вт·ч/кг. Батареи на основе серы вместо редких металлов обещают удвоить энергетическую плотность по сравнению с литий-ионными аналогами. В перспективе это сделает электромобили намного дешевле. Теперь компания ставит амбициозную цель — достичь плотности 450 Вт·ч/кг.
Литий-серные батареи (Li-S) используют серу в качестве основного материала катода. Сера дешевая и широкодоступная, что снижает стоимость производства.
Компания утверждает, что Li-S батареи — единственное на сегодня практическое решение, способное удвоить энергетическую плотность по сравнению с литий-ионными аналогами, которые обычно обеспечивают от 150 до 250 Вт·ч/кг. При этом их теоретический потенциал превышает 600 Вт·ч/кг. Это позволит увеличить емкость батарей в электромобилях.
Кроме того, Li-S батареи не используют экологически вредные редкие металлы, такие как кобальт, никель и марганец, необходимые для производства литий-ионных аккумуляторов.
Сочетание высокой энергетической плотности и низкой стоимости материалов делает Li-S батареи экономичным решением. Solidion утверждает, что их производство может стоить меньше $65 за кВт·ч. Например, батарейный блок емкостью 100 кВт·ч, обеспечивающий запас хода в 804 км, будет стоить около $6500.
Такая цена вскоре сравняется со стоимостью двигателя внутреннего сгорания. В результате электромобили станут доступнее даже без государственных субсидий.
Литий-серные батареи сопряжены с рядом проблем, которые ограничивают их практическое применение. Среди них — плохое смачивание электролита и медленный перенос ионов в толстых серных катодах, что снижает эффективность и срок службы аккумуляторов. Ранее исследователи из Аргоннской национальной лаборатории обнаружили, что добавка на основе кислоты Льюиса создает равномерный межфазный слой внутри катода. Это улучшает перенос ионов, повышает энергетическую плотность, снижает стоимость и увеличивает срок службы Li-S батарей.
