Lityum kükürt (Li-S) pil teknoloji yeni nesil enerji depolaması için umut verici. Ancak lityum polisülfitin mekik hareketi, yavaş redoks kinetiği ve kontrol edilemeyen lityum dendrit büyümesi döngü stabilitesini sınırlar.
Çin Bilimler Akademisi'nin Dalian Kimyasal Fizik Enstitüsü'nden (DICP) Prof. Wu Zhongshuai liderliğindeki bir araştırma grubu, uzun döngülü polisülfürlerle bastırılmış kükürt katotları ve dendrit içermeyen lityum anotlar için niyobyum (V) bazlı heteroyapılı nano tabaka geliştirdi ve yalın elektrolit Li-S piller.
“İkiz doğan delikli bir Nb geliştirdik4N5-Not2O5 eş zamanlı olarak hem redoks kinetiğiyle hızlandırılmış kükürt katodu hem de dendritle inhibe edilmiş lityum anot için çift işlevli konakçı görevi gören heteroyapı," dedi Prof. Wu.
Nb'nin hızlandırıcı polisülfit sabitleme-difüzyon-dönüştürme verimliliği nedeniyle polisülfit kapanması hafifletildi4N5-Not2O5. Bu arada araştırmacılar, delikli Nb'nin litiyofilik doğasını uyguladılar.4N5-Not2O5 homojen Li-iyon birikimi için iyon yeniden dağıtıcı olarak.
Li-S tam dolu pil, 5.0 mAh cmXNUMX'lik yüksek bir alan kapasitesi sundu-2 6.9 mg cm kükürt yüklemesinde-22.4:1 negatif/pozitif kapasite oranına ve 5.1 μL mg elektrolit/kükürt oranına karşılık gelir-1.
Bu çalışma, yüksek performanslı Li-S'yi artırmak için yeni bir yol açıyor piller pratik uygulamalara yöneliyoruz.