química de la nanoplaca de heteroestructura bifuncional basada en niobio (V) hacia baterías completas de litio y azufre de electrolito pobre de alta eficiencia. Crédito:SHI Haodong
La tecnología de baterías de litio y azufre (Li-S) es prometedora para el almacenamiento de energía de próxima generación. Sin embargo, transporte de polisulfuro de litio, cinética redox lenta, y el crecimiento incontrolable de dendrita de litio limitan la estabilidad del ciclo.
Un grupo de investigación dirigido por el profesor Wu Zhongshuai del Instituto de Física Química de Dalian (DICP) de la Academia de Ciencias de China desarrolló una nanoplaca de heteroestructura basada en niobio (V) para cátodos de azufre suprimidos con polisulfuros y ánodos de litio sin dendrita en ciclos largos y baterías Li-S de electrolito pobre.
Este estudio fue publicado en Materiales funcionales avanzados .
"Desarrollamos un Nb agujereado gemelo 4 norte 5 -Nótese bien 2 O 5 heteroestructura, sirviendo como anfitrión de doble función para cátodo de azufre acelerado por cinética redox y ánodo de litio inhibido por dendrita simultáneamente, "dijo el profesor Wu.
El cierre de polisulfuro se alivió debido a la eficiencia aceleradora de anclaje-difusión-conversión de polisulfuros de Nb 4 norte 5 -Nótese bien 2 O 5 . Mientras tanto, los investigadores aplicaron la naturaleza litiófila de holey Nb 4 norte 5 -Nótese bien 2 O 5 como un redistribuidor de iones para la deposición homogénea de iones de litio.
La batería Li-S full presentó una alta capacidad de área de 5.0 mAh cm -2 con una carga de azufre de 6,9 mg cm -2 , correspondiente a una relación de capacidad negativa a positiva de 2,4:1 y una relación de electrolito a azufre de 5,1 μL mg -1 .
Este trabajo abre una nueva vía para impulsar las baterías Li-S de alto rendimiento hacia aplicaciones prácticas.
