Енергийната плътност на новата батерия за eVTOL е два пъти по-голяма от тази на литиево-йонната батерия
Австралийски учени показаха нови литиево-серни акумулатори с рекордна енергийна компактност до 400Wh/kg, което е два пъти повече от обичайните литиево-йонни акумулатори. Тези акумулатори оферират няколко преимущества: по-бързо зареждане, по-малко тегло и по-ниски индустриални разноски. Литиево-сернистите акумулатори употребяват сяра, което ги прави по-екологични и по-евтини, а също по този начин понижава зависимостта от редките и скъпи материали като кобалта. Благодарение на високия си енергиен потенциал и способността си бързо да отдават и одобряват заряд, тези акумулатори са идеални за потребление в eVTOL самолетите и други транспортни средства с високи условия за мощ и динамичност – като да вземем за пример премиум електрическите автомобили.
Литиево-сярната (Li-S) технология се смята за обещаваща за акумулатори за акумулиране на сила, само че нейният минус е бавната скорост на зареждане. Изследователи от университета Монаш са създали нов вид литиево-серниста батерия. Чрез прибавяне на съставен елемент от поливинилпиролидон те са съумели доста да ускорят процеса на зареждане, както и да усилят енергийната компактност. Новите акумулатори са по-леки и имат по-ниски индустриални разноски.
Литиево-серните акумулатори употребяват сярата като позитивен катод, а лития или литиево-йонния като анод. По време на циклите заряд-разряд литият се отсрочва неравномерно върху анода, като образува химически отлагания. Тези отлагания от своя страна водят до деградация на анода и електролита, което понижава живота на батерията с повече от половината спрямо литиево-йонните ѝ аналози. Освен това се усилва рискът от късо съединяване и даже от пожар.
Катализаторът на учените доста е подобрил индикаторите на литиево-йонните акумулатори във връзка с C-rate – скоростта, с която литиевата батерия се зарежда и разрежда по отношение на потенциала си. Когато производството се усили и се основат по-големи кафези, тази технология може да обезпечи енергийна компактност до 400Wh/kg. Това е повече от стандартните литиево-йонни акумулатори, които имат енергийна компактност от към 150-235 Wh/kg.
Неотдавнашна опция със силициев композитен анод от ProLogium за електрически автомобили показва впечатляваща компактност от 321Wh/kg, само че към момента не е пусната в произвеждане.
Литиево-серните акумулатори са идеални за високодинамични приложения, като да вземем за пример в авиацията, където са нужни мощни разрядни токове при излитането и прекосяване в режим на ниска консумация по време на крейсерски полет. Бързото разреждане е изключително значимо за eVTOL, защото се изисква висока мощ както при излитането, по този начин и при кацането, изключително в случай че равнището на заряда е ниско. Това се удостоверява от взаимната работа на немския производител на аеротакси Lilium с Ionbox, който създава акумулатори със силициеви аноди, особено пригодени за тези условия.
Допълнително преимущество на литиево-сярните акумулатори е понижената взаимозависимост от редки и скъпи детайли като кобалта, чийто рандеман има негативно влияние върху околната среда. От друга страна, сярата е необятно публикувана и налична, което прави тези акумулатори по-благоприятни от екологична и икономическа позиция. Университетът Монаш сътвори стартъпа Ghove Energy, с цел да набере вложения и да пусне това решение на пазара. Изследователският екип работи за по-нататъшно ускорение на времето за зареждане, както и за понижаване на количеството литий, належащо за всяка клетка. Те възнамеряват да показват технологията в комерсиални дронове и eVTOL самолети в границите на една година.
