แบตเตอรี่ลิเธียมซัลเฟอร์ (Li-S) เทคโนโลยี มีแนวโน้มว่าจะเป็นแหล่งกักเก็บพลังงานแห่งยุคหน้า อย่างไรก็ตาม การปิดตัวของลิเธียมโพลีซัลไฟด์ จลนพลศาสตร์รีดอกซ์ที่ช้า และการเติบโตของลิเธียมเดนไดรต์ที่ไม่สามารถควบคุมได้จำกัดความเสถียรของการปั่นจักรยาน
กลุ่มวิจัยที่นำโดยศาสตราจารย์ Wu Zhongshuai จาก Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) ของ Chinese Academy of Sciences ได้พัฒนาแผ่นนาโนโครงสร้างโครงสร้างแบบต่าง ๆ ของไนโอเบียม (V) สำหรับแคโทดซัลเฟอร์ที่ยับยั้งโพลีซัลไฟด์และแอโนดลิเธียมที่ปราศจากเดนไดรต์ในการปั่นจักรยานเป็นเวลานาน และแบตเตอรี่ Li-S อิเล็กโทรไลต์แบบลีน
“ เราพัฒนา holey Nb4N5-ไม่มี2O5 heterostructure ซึ่งทำหน้าที่เป็นโฮสต์แบบ dual-functional สำหรับทั้งแคโทดกำมะถันที่เร่งปฏิกิริยารีดอกซ์และจลนศาสตร์และลิเธียมแอโนดที่ยับยั้งเดนไดรต์ในเวลาเดียวกัน” ศาสตราจารย์วูกล่าว
การปิดตัวของโพลีซัลไฟด์ได้รับการบรรเทาเนื่องจากประสิทธิภาพในการยึด - การแพร่กระจายของโพลีซัลไฟด์เร่งของ Nb4N5-ไม่มี2O5. ในขณะเดียวกันนักวิจัยได้ใช้ธรรมชาติของ holey Nb4N5-ไม่มี2O5 เป็นตัวกระจายไอออนสำหรับการสะสม Li-ion ที่เป็นเนื้อเดียวกัน
แบตเตอรี่เต็ม Li-S มีความจุสูงถึง 5.0 mAh ซม-2 ที่ค่ากำมะถัน 6.9 มก. ซม-2ซึ่งสอดคล้องกับอัตราส่วนความจุลบถึงบวก 2.4: 1 และอิเล็กโทรไลต์ต่ออัตราส่วนกำมะถัน 5.1 LL มก-1.
งานนี้เป็นการปูทางใหม่ในการส่งเสริม Li-S ประสิทธิภาพสูง แบตเตอรี่ ไปสู่การใช้งานจริง