Baterai litium sulfur (Li-S). teknologi menjanjikan untuk penyimpanan energi generasi berikutnya. Namun, perpindahan litium polisulfida, kinetika redoks yang lamban, dan pertumbuhan litium dendrit yang tidak terkendali membatasi stabilitas siklus.
Sebuah kelompok penelitian yang dipimpin oleh Prof. Wu Zhongshuai dari Institut Fisika Kimia Dalian (DICP) dari Akademi Ilmu Pengetahuan China mengembangkan lembar nano struktur heterostruktur berbasis niobium (V) untuk katoda belerang yang ditekan polisulfida dan anoda lithium bebas dendrit dalam siklus panjang dan baterai Li-S lean-elektrolit.
“Kami mengembangkan Nb . berlubang kembar4N5-Nb2O5 heterostruktur, berfungsi sebagai host fungsi ganda untuk katoda belerang yang dipercepat redoks-kinetik dan anoda lithium yang dihambat dendrit secara bersamaan,” kata Prof. Wu.
Penutupan polisulfida berkurang karena efisiensi penjangkaran-difusi-konversi Nb akseleratif polisulfida4N5-Nb2O5. Sementara itu, para peneliti menerapkan sifat lithiophilic dari holey Nb4N5-Nb2O5 sebagai ion-redistributor untuk homogen deposisi Li-ion.
Baterai penuh Li-S menghadirkan areal berkapasitas tinggi 5.0 mAh cm-2 pada pembebanan belerang sebesar 6.9 mg cm-2, sesuai dengan rasio kapasitas negatif ke positif 2.4:1 dan elektrolit dengan rasio belerang 5.1 L mg-1.
Pekerjaan ini membuka jalan baru untuk meningkatkan kinerja tinggi Li-S baterai menuju aplikasi praktis.