В настоящее время литий-ионные аккумуляторы (ЛИА) остаются самыми востребованными на планете, но ученые во всем мире продолжают поиски альтернативных вариантов.

Хороший потенциал имеется у литий-серных батарей, энергоемкость которых в пять раз превышает емкость ЛИА. К сожалению, они слишком недолговечны. Эту проблему начали решать в 2004г. специалисты американской компании Sion Power, а в 2019-м эстафету приняли австралийцы. Сегодня исследователи из Университета Монаш (Мельбурн, Австралия) предлагают оригинальный способ продлить срок «жизни» аккумуляторов Li-S.

По принципу действия такая батарея практически не отличается от ЛИА. Но у нее есть одна особенность: во время зарядки серный анод под действием высокого напряжения то расширяется, то сжимается и таким образом быстро деградирует, а катод при этом загрязняется соединениями серы и также теряет рабочие качества.

Сначала ситуацию пытались исправить, используя растворы, которые обеспечивали ионам серы свободное пространство, тем самым уменьшая влияние на электроды. При этом количество циклов заряд-разряд возрастало до 200, но и этого было слишком мало.

Австралийские ученые для защиты катода от ионов серы разработали особую добавку в электролит — на основе сахара. Она образует своего рода «сетку» вокруг анода, контролируя количество вновь образуемых соединений серы и препятствуя их перемещению в сторону катода. В итоге долговечность батареи увеличивается в разы — до полутора тысяч циклов — с незначительной потерей емкости. Этот результат выглядит весьма оптимистично, учитывая, что емкость ЛИА после шестисот зарядов-разрядов в среднем уменьшается на 20%.

Если исследователи сумеют представить действующий образец «сахарной» батареи, это будет новым шагом в развитии источников питания, которые станут надежнее и гораздо дешевле, чем сейчас.