På vej mod at gøre lithium-svovl-batterier til en kommerciel realitet for en større energipunch

En febrilsk søgen efter den næste store højenergi, genopladelig batteriteknologi er tændt. Forskere rapporterer nu, at de har overvundet vigtige hindringer for at fremstille lithium-svovl (Li-S) batterier, som har potentialet til at efterlade nutidens lithium-ion-teknologi i støvet. Deres undersøgelse vises i ACS-journalen Nano bogstaver .

Xingcheng Xiao, Weidong Zhou, Mei Cai og deres kolleger påpeger, at mulighederne for lithium-ion-batterier, som driver mange af vores forbrugerelektronik, samt elbiler, har stort set plateauet. Forskere har forfulgt en række nye batteriteknologier for at vælte nutidens standard. Et stort fokus har været på en nøglebatterikomponent, der i øjeblikket er lavet af en metaloxid. Nogle forskere har forsøgt at erstatte metaloxidet med billigere og lettere svovl, at lave Li-S batterier. I teorien, dette kunne give batterier mulighed for at pakke fem til otte gange energien i forhold til eksisterende teknologi. Et af hovedproblemerne ved denne tilgang, imidlertid, er, at Li-S-forbindelser undslipper, hvor de skulle være, hvilket får batteriet til at miste opladningen hurtigt. Holdet satte sig for at finde en måde at begrænse de vildfarne forbindelser på.

For at løse dette problem, forskerne lavede lille, hule skaller af kulstof, som er ledende. De coatede dem derefter med en polymer for at hjælpe med at begrænse Li-S-forbindelserne inde. Når testet, strukturerne holdt op med en højenergi-lagringskapacitet (630 mAh/g mod mindre end 200 mAh/g lithium-ion-batterier) over 600 cyklusser med hurtig opladning og afladning. "Disse resultater giver lovende indsigt og nye koncepter for fremtidige svovlbaserede batterier, " konkluderer forskerne.