Batteria al litio-zolfo (Li-S). la tecnologia è promettente per lo stoccaggio energetico di prossima generazione. Tuttavia, lo spostamento del polisolfuro di litio, la cinetica redox lenta e la crescita incontrollabile dei dendriti di litio limitano la stabilità del ciclo.
Un gruppo di ricerca guidato dal prof. e batterie Li-S a elettrolita magro.
“Abbiamo sviluppato un gemello bucato Nb4N5-No2O5 eterostruttura, che funge da ospite a doppia funzionalità sia per il catodo di zolfo accelerato dalla cinetica redox sia per l'anodo di litio inibito dai dendriti simultaneamente ", ha affermato il prof. Wu.
La chiusura del polisolfuro è stata alleviata grazie all'efficienza accelerativa di ancoraggio-diffusione-conversione dei polisolfuri di Nb4N5-No2O5. Nel frattempo, i ricercatori hanno applicato la natura litiofila di Nb bucato4N5-No2O5 come ridistributore di ioni per la deposizione omogenea di ioni di litio.
La batteria completa Li-S ha presentato un'elevata capacità areale di 5.0 mAh cm-2 ad un carico di zolfo di 6.9 mg cm-2, corrispondente a un rapporto di capacità negativo / positivo di 2.4: 1 e un rapporto elettrolita / zolfo di 5.1 μL mg-1.
Questo lavoro apre una nuova strada per promuovere Li-S ad alte prestazioni batterie verso applicazioni pratiche.