La seguridad siempre ha sido una preocupación importante para los vehículos eléctricos, especialmente previniendo incidentes de incendio y explosión con las mejores tecnologías de batería posibles.

Las baterías de litio-azufre se consideran el candidato más prometedor para los vehículos eléctricos debido a su densidad de energía ultra alta. que es más de 5 veces la capacidad de las baterías de iones de litio comerciales estándar. Esta alta densidad hace posible que los vehículos eléctricos recorran distancias más largas sin detenerse para cargar.

Sin embargo, las baterías que funcionan a las altas temperaturas necesarias en los vehículos eléctricos presentan un desafío de seguridad, a medida que aumenta la probabilidad de que se produzcan incendios y otros incidentes.

El profesor Andy Xueliang Sun y su equipo de investigación de la Universidad de Western Ontario, en colaboración con el Dr. Yongfeng Hu y el Dr. Qunfeng Xiao de Canadian Light Source, han desarrollado baterías Li-S seguras y duraderas de alta temperatura utilizando por primera vez una nueva técnica de recubrimiento llamada tecnología de deposición de capa molecular (MLD). Esta investigación ha sido publicada en Nano letras .

"La estrecha colaboración con CLS para obtener información tan detallada es muy importante para nuestra comprensión, ", dijo el Dr. Sun." No solo necesitamos diseñar materiales novedosos para el almacenamiento de energía, sino también un profundo conocimiento de la ciencia detrás de los materiales ".

"Demostramos que el revestimiento de alucina MLD ofrece un enfoque seguro y versátil para las baterías de sulfuro de litio a temperatura elevada, "dijo el Dr. Sun.

MLD es una técnica de película ultrafina con aplicaciones en sistemas de almacenamiento de energía, proporcionando un control preciso y flexible sobre el espesor de la película y la composición química del material objetivo a escala molecular.

Los electrodos de carbono-azufre recubiertos con alucona MLD demostraron un rendimiento muy estable y mejorado a temperaturas tan altas como 55oC. lo que prolongará significativamente la vida útil de la batería para baterías Li-S de alta temperatura.

Los estudios de rayos X en el CLS revelaron el mecanismo específico y la interacción entre el recubrimiento MLD de azufre y alucona.

"Mediante el uso de espectroscopía de fotoelectrones de rayos X de alta energía basada en sincrotrón (HEXPS), demostró que el recubrimiento termina obstaculizando reacciones secundarias no deseadas, ", dijo el Dr. Hu. Esto se logra cuando el recubrimiento pasiva la superficie del electrodo.

A continuación, En el futuro, el equipo se centrará en las baterías seguras de azufre de litio con un estudio in situ de baterías de rayos X de sincrotrón.