Superladning i morgen:Team udvikler verdens mest effektive lithium-svovlbatteri

Forestil dig at have adgang til et batteri, som har potentiale til at drive din telefon i fem sammenhængende dage, eller gør det muligt for et elektrisk køretøj at køre mere end 1000 km uden at skulle "tanke op".

Forskere fra Monash University er på randen til at kommercialisere verdens mest effektive lithium-svovl (Li-S) batteri, som kunne overgå nuværende markedsledere mere end fire gange, og drive Australien og andre globale markeder langt ind i fremtiden.

Dr. Mahdokht Shaibani fra Monash Universitys Institut for Mekanisk og Rumfartsteknik ledede et internationalt forskerhold, der udviklede et Li-S-batteri med ultrahøj kapacitet, der har bedre ydeevne og mindre miljøpåvirkning end nuværende litiumionprodukter.

Forskerne har et godkendt indleveret patent (PCT/AU 2019/051239) til deres fremstillingsproces, og prototypeceller er blevet fremstillet med succes af tyske R &D -partnere Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology.

Nogle af verdens største producenter af lithiumbatterier i Kina og Europa har udtrykt interesse for at opskalere produktionen, med yderligere test, der finder sted i Australien i begyndelsen af ​​2020.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Videnskab fremskridt på fredag, 3. januar 2020.

Professor Mainak Majumder sagde, at denne udvikling var et gennembrud for australsk industri og kunne ændre den måde, telefoner, biler, computere og solcelleanlæg fremstilles i fremtiden.

"Vellykket fremstilling og implementering af Li-S batterier i biler og net vil indfange en mere væsentlig del af den anslåede $ 213 milliarder værdikæde af australsk lithium, og vil revolutionere det australske bilmarked og give alle australiere et renere og mere pålideligt energimarked, "Sagde professor Majumder.

"Vores forskerhold har modtaget mere end $ 2,5 millioner i finansiering fra regering og internationale branchepartnere til at prøve denne batteriteknologi i biler og net fra dette år, som vi er mest begejstrede for. ”

Brug af de samme materialer i standard lithium-ion-batterier, forskere omkonfigurerede designet af svovlkatoder, så de kunne rumme højere belastninger uden et fald i den samlede kapacitet eller ydeevne.

Inspireret af unik brobygning, der først blev registreret i forarbejdning af vaskepulver i 1970'erne, teamet udviklede en metode, der skabte bindinger mellem partikler for at rumme stress og levere et niveau af stabilitet, der ikke er set i noget batteri til dato.

Attraktiv præstation, sammen med lavere fremstillingsomkostninger, rigelig forsyning af materiale, nem behandling og reduceret miljøaftryk gør dette nye batteridesign attraktivt til fremtidige virkelige applikationer, ifølge lektor Matthew Hill.

"Denne fremgangsmåde favoriserer ikke kun højtydende metrik og lang levetid, men er også enkel og ekstremt billig at fremstille, ved hjælp af vandbaserede processer, og kan føre til betydelige reduktioner i miljøfarligt affald, "Lektor Hill sagde.