(Phys.org) —Un equipo de investigadores de la Universidad de Texas ha descubierto que el uso de nanotubos coaxiales puede mejorar el rendimiento de las baterías de litio y azufre (Li-S). En su artículo publicado en la revista Nano letras , el equipo describe cómo usaron Polypyrrole-MnO ₂ nanotubos coaxiales para superar los obstáculos al uso de baterías Li-S en productos comerciales.

Investigaciones anteriores han demostrado que las baterías Li-S ofrecerían a los usuarios de productos electrónicos más almacenamiento de energía, hasta cinco veces más que las baterías de iones de litio. También pueden ofrecer un menor costo, ya que el azufre es abundante y se recupera fácilmente. Notablemente, también es razonablemente seguro para el medio ambiente. Pero las baterías Li-S han sufrido algunos problemas importantes, el peor es el "efecto lanzadera", en el que los polisulfuros se mueven a través del cátodo y causan problemas en el electrolito. También se mueven a través del electrodo, que agota el azufre después de que la batería se carga y recarga solo unas pocas veces. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han tratado de superar estos problemas mediante la introducción de PPy-MnO ₂ nanotubos al diseño, usándolos para encapsular los electrodos. La adición de nanotubos ayudó a reducir el efecto lanzadera y también contrarrestó el problema de la baja conductividad del azufre y el sulfuro de litio. el equipo informa. También resolvió el problema de los grandes cambios de volumen debido a la flexibilidad de los nanotubos.

Los investigadores informan que las pruebas de sus baterías Li-S mostraron que tenían una eficiencia Coulombic de 98,6 y, después de ciclar las baterías 500 veces, encontraron que la tasa de descarga se mantuvo por encima de 500 mAh / g, lo que consideraron estable.

Los investigadores señalan que, si bien sus hallazgos iniciales con las baterías Li-S mejoradas han sido positivos, todavía hay algunos desafíos que deben afrontarse antes de que las baterías se puedan utilizar en dispositivos; el principal de ellos es "el problema de las dendritas". Aquí es cuando las ramas de litio crecen a través del separador de batería, provocando un cortocircuito y posiblemente una explosión. El equipo planea probar la posibilidad de usar otros tipos de electrolitos o usar Li ₂ S como parte de un cátodo que podría combinarse con ánodos hechos de otros materiales como el silicio, estaño o grafito. Confían en que una vez que se ha encontrado un medio para estabilizar los ánodos, Las baterías de litio-azufre resultarán útiles en una amplia gama de productos de consumo.

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