Batería de litio azufre (Li-S) la tecnología es prometedor para el almacenamiento de energía de próxima generación. Sin embargo, el transporte de polisulfuro de litio, la cinética redox lenta y el crecimiento incontrolable de dendritas de litio limitan la estabilidad del ciclo.
Un grupo de investigación dirigido por el profesor Wu Zhongshuai del Instituto de Física Química de Dalian (DICP) de la Academia de Ciencias de China desarrolló una nanoplaca de heteroestructura basada en niobio (V) para cátodos de azufre suprimidos con polisulfuros y ánodos de litio sin dendrita en ciclos largos y baterías Li-S de electrolito pobre.
“Desarrollamos un Nb agujereado gemelo4N5-Nótese bien2O5 heteroestructura, que sirve como anfitrión de función dual tanto para el cátodo de azufre acelerado por cinética redox como para el ánodo de litio inhibido por dendrita simultáneamente ”, dijo el Prof. Wu.
El cierre de polisulfuro se alivió debido a la eficiencia aceleradora de anclaje-difusión-conversión de polisulfuros de Nb4N5-Nótese bien2O5. Mientras tanto, los investigadores aplicaron la naturaleza litiófila de holey Nb4N5-Nótese bien2O5 como un redistribuidor de iones para la deposición homogénea de iones de litio.
La batería Li-S full presentó una alta capacidad de área de 5.0 mAh cm-2 con una carga de azufre de 6.9 mg cm-2, correspondiente a una relación de capacidad negativa a positiva de 2.4: 1 y una relación de electrolito a azufre de 5.1 μL mg-1.
Este trabajo abre una nueva vía para impulsar el Li-S de alto rendimiento baterías hacia aplicaciones prácticas.