Student World

Baterie ze síry překonává technologii LiOnNový článek je celý pevný (tj. neobsahuje žádný kapalný elektrolyt) a jeho základem je síra. Tím se výrazně liší od designu elektroda-elektrolyt-elektroda, který se v elektrochemických článcích používá už skoro 200 let.

Základem nového přístupu je síra a opět lithium. Elektrochemickou reakcí vznikají polysulfidy lithia. S těmi se experimentovalo již delší dobu a pohyb příslušných iontů pak vytvářel i samotné napětí, problém ale byl, že stejné procesy, tj. rozpouštění, současně vedly k destrukci článku. Kvůli mechanicky porušeným elektrodám má takový článek nízkou životnost/počet nabíjecích cyklů (srovnatelné jsou problémy křemíkových elektrod, viz např. tento článek).

V Oak Ridge National Laboratory nejprve zkonstruovali nové, na síru bohaté materiály, které jsou schopné vést ionty podobně jako oxidy kovů používané standardně v katodě. Anoda jejich článku je z lithia a elektrolyt je kompletně pevný (blíže nespecifikované sloučeniny síry, fosforu a kyslíku). Tímto způsobem by mělo být zabráněno „nadbytečnému“ rozpouštění síry a proces by měl být vratný. LiS baterie tak má být výhodná tím, že optimalizuje vztah mezi potřebnou vodivostí elektrolytu (=výkonem článku) a stabilitou elektrod.Odstranění hořlavých tekutých elektrolytů má prý také omezit riziko vzplanutí. Síry v podobě prvku (výchozí materiál pro výrobu katody) je dnes dost, vzniká mj. jako vedlejší produkt při zpracování ropy. Naopak oxidy přechodných kovů používané v dnešních katodách jsou mnohem dražší.
Studie vyšla v časopisu Angewandte Chemie International Edition. Hlavním autorem byl Chengdu Liang.

Zdroj: Phys.org, The Register

autor Pavel Houser