2015-07-23

На данный момент самыми емкими коммерческими аккумуляторами являются литий-ионные (Li-Ion) батареи. Однако эволюция не стоит на месте, и эта технология уже практически исчерпала свой ресурс. Одним из решений может стать технология литий-серных (Li-S) аккумуляторов.
В теории, Li-S батареи обладают гораздо большей плотностью энергии, чем знакомый нам Li-Ion, удельная плотность энергии литий-ионных батарей от 130 до 220 Вт • ч / кг, Li-S батареи могут дать до 2600, также они дешевле и устойчивее к перезаряду, относительно легкие, и менее токсичные, так как сера используется вместо тяжелых металлов, таких как никель и кобальт. Литий-ионные батареи, как правило, используют графитовый анод и катод из оксида кобальта. В отличие от этого, Li-S батареи используют анод из лития и катод из серы.
Но обычная Li-S батарея, работают путем растворения Li-S соединений, что уменьшает срок службы батареи. Кроме проблемы деградации серы, есть другие препятствия, связанные с использованием серы, в том числе плохая проводимость. Также сильно влияет какими зарядными устройствами вы пользуетесь в процессе эксплуатации
пуско-зарядное устройство.
Одним из победителей в борьбе со сложностями Li-S аккумуляторов, возможно, станет компания Oxis Energy, которая собирается начать продажи литий-серных батарей в 2016 году, стоимость элементов будет около 250 долларов / кВт-ч к 2020 году это относительно недорого по сравнению с текущей ценой литий-ионных батарей, стоящих в районе 400- 500 долларов / кВт-ч. Тем не менее, цены на Li-Ion, безусловно, тоже будут снижаться, так что конечный пользователь в любом случае выиграет в этой ситуации.
Компания Oxis основана в Центре исследований по атомной энергии в Оксфордшире, Великобритания. На данный момент ей принадлежит 58 патентов на Li-S технологии и более 48 в процессе оформления.
Кроме того, существенно увеличивает вероятность успеха предприятия два фактора. Подписанный контракт с GP Batteries, который является крупнейшим производителем батареек и аккумуляторов в Китае, а также то, что для производства новых батарей не нужно перепрофилировать существующие производственные линии.
Технология проходит финальное тестирование в Научном Центре Оксфорда в рамках проекта Helios. Тестовой системой является солнечная панель мощность 3,8 кВт напряжением 48 вольт и 3 кВт Oxis аккумулятор, подключенный к инвертору. В настоящее время система используется для зарядки транспортных средств. Ток батареи достигает плотности энергии 300 Вт • ч / кг.
С точки зрения реальных прототипов, естественно применение этих аккумуляторов в автомобильной промышленности. Большинство электрических батарей транспортных средств уже можно использовать при плотности в 200 Вт • ч / кг. Это означает, что литий-серная технология, по крайней мере, в два раза увеличит пробег электромобилей. Представьте себе Tesla Model S, которая сможет проехать до 600-800 километров на одной зарядке.
Фирма работает с французской компаний, INDUCT. Генеральный директор компании, Хью У. Хэмпсон-Джонс, в интервью объяснил, что крупные производители иногда неохотно работают с новыми идеями. «Автомобильная промышленность очень инертна; и хотя я понимаю их сдержанность в принятии новой технологии, но расстраивает, что их вялость не позволяет перейти технологическим разработкам Oxis сразу на несколько уровней. Поэтому Работа с меньшими, менее известными автомобильными производителями, в настоящее время, гораздо более полезная для нас, так как скорость принятия решений в них, основа для воплощения новых идей.»
Первые автомобили, получившие Li-S батареи, станут INDUCT Modulgo. Modulgo разработан как городской дешевый автомобиль EV. Он разгоняется до скорости 110 км в час, и имеет максимальную дальность в городе 140 км. Заводится с помощью мобильного телефона, может заряжаться дистанционно и на 100 процентов пригоден для вторичной переработки.
На сайте компании доступна информация по параметрам планируемых коммерческих аккумуляторов. Компания планирует выпускать два основных типа: аккумуляторы с долгим сроком службы и с высокой плотностью энергии. В первом случае, аккумуляторы будут иметь номинальное напряжение от 1,5 до 2,45 Вольт с плотностью энергии 220 Вт • ч / кг и будут выдерживать 1500 циклов перезаряда с уменьшением емкости до 80 %. К 2019 этап параметры вырастут до 280 Вт • ч / кг и 2500 циклов. Во втором случае номинальное напряжение составит 2,05 Вольта, плотность энергии будет 300 Вт • ч / кг и аккумуляторы будут выдерживать 300 циклов. К 2019 соответственно 500 Вт • ч / кг и 1500 циклов. То есть компания обещает примерно 20% улучшение батарей каждый год.
Случится ли нам увидеть применение новых аккумуляторов, будет ясно уже в следующем году.