Проблема литий-серных аккумуляторов крылась в неправильной химической реакции

Создание и совершенствование литий-серных аккумуляторов, как альтернатива литий-инонных сейчас одно из перспективнейших направлений развития науки.

К сожалению, создание литий-серных аккумуляторов сопряжено с рядом трудностей, главная из которых – низкий ресурс батареи. Ведь для питания электромобиля аккумулятор должен выдерживать многие тысячи циклов зарядки, современные же литий серные аккумуляторы, при более чем пятикратной емкости при сопоставимых с литий-инонными, габаритах, выдерживают лишь несколько десятков циклов и разрушаются.

Единственным фактором, не позволяющим сделать электромобиль по настоящему экономичным и доступным является дороговизна элемента питания. Стоимость Li-on аккумулятор зачастую составляет до 50% стоимости автомобиля, здесь так же очень привлекательна дешевизна элементов литий серного аккумулятора.

Неутешительные результаты испытаний заставили ученых Стенфордского университета прибегнуть к рентгеновской микроскопии.
Предыдущие исследования свидетельствовали об эрозии частиц серы с серо-углеродного катода, при протекании химической реакции между ним и литиевым анодом. Однако рентгенография показала, что разрушения частиц серы в электроде не происходит.

Причиной нестабильно работы оказался процесс реакции ионов лития с серой, неизбежно происходящий в результате разрядки аккумулятора.
Образуемые в результате данной химической реакции полисульфиды адсорбируются литиевым ионом и нарушают активную среду батареи. К сожалению даже небольшого количества полисульфидом достаточно для дестабилизации работы литий-серного аккумулятора. Но диагностика проведена, теперь ученым необходимо сделать процесс синтеза полисульфидов контролируемым, возможно, за счет применения ингибиторов, либо изолировать их проникновение в активную среду – электролит. Тогда уже в ближайшее время литий серные аккумуляторы вытеснят литий ионные.