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L'enduit en verre améliore l'exécution de batterie de Lithium-Soufre

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des batteries de Lithium-soufre sont convoitées pour des applications comme des véhicules électriques, en raison de leur capacité de produire jusqu'à dix fois plus d'énergie que les batteries conventionnelles.

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Cependant, il y a eu les barrages routiers fondamentaux à commercialiser ces batteries de soufre, l'une d'entre elles étant la tendance pour le lithium et les produits de réaction de soufre (appelés le polysulfure de lithium), de se dissoudre dans la batterie ? l'électrolyte de s et causent ainsi la batterie ? capacité de s de diminuer au-dessus de sa vie.

Les chercheurs dans l'université de Bourns de la construction à l'Université de Californie, rive ont étudié une stratégie pour empêcher ceci ? faire la navette de polysulfure ? phénomène en créant les particules nano-classées de soufre, et en les enduisant en silice (SiO2), autrement connu comme verre.

Ph.D. étudiants dans Cengiz Ozkan ? s et Mihri Ozkan ? les groupes de recherche de s avaient travaillé à concevoir un matériel de cathode en lequel la silice capture ? piège ? polysulfures ayant une coquille très mince de silice, et les particules ? les produits de polysulfure font face maintenant à une barrière de piégeage ? un camp en verre. L'équipe avait l'habitude un précurseur organique pour construire la barrière de piégeage.

? Notre plus grand défi était d'optimiser le processus pour déposer SiO2 ? pas trop profondément, pas trop mince, au sujet de l'épaisseur d'un virus ? , Mihri Ozkan a indiqué.

Les chercheurs ont constaté que les particules silice-mises en cage de soufre ont fourni une exécution sensiblement plus élevée de batterie, mais l'autre amélioration sentie était nécessaire en raison du défi avec la rupture de la coquille SiO2.

? Nous avons décidé d'incorporer l'oxyde modérément réduit de graphene (mrGO), un parent proche de graphene, comme additif conducteur dans la conception matérielle de cathode, pour fournir la stabilité mécanique aux structures mises en cage en verre ? , Cengiz Ozkan a indiqué.

La cathode de nouvelle génération a apporté une amélioration bien plus spectaculaire que la première conception, depuis l'équipe machinée une barrière de polysulfure-piégeage et une couverture flexible d'oxyde de graphene qui arme le soufre et la silice ensemble pendant le recyclage.

? La conception de noyau-coquille de structure des constructions essentiellement dans la fonctionnalité de la surface-adsorption de polysulfure de la coquille de silice, même si la coquille se casse ? , a dit Brennan Campbell. ? L'incorporation du mrGO sert le système bien en tenant les pièges de polysulfure en place. Le soufre est semblable à l'oxygène dans sa réactivité et énergie pourtant vient toujours avec des défis physiques, et est-ce que notre nouvelle conception de cathode permet au soufre d'augmenter et au contrat, et soit armée. ?

Le travail est décrit dans un papier ? SiO2 ? Particules enduites de soufre comme matériel de cathode pour des batteries de Lithium-Soufre ? et édité en ligne dans le journal Nanoscale.