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Il rivestimento di vetro migliora la prestazione della batteria dello Litio-Zolfo

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le batterie dello Litio-zolfo coveted per le applicazioni come i veicoli elettrici, a causa della loro capacità di produrre fino a dieci volte più energia che le batterie convenzionali.

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Tuttavia, ci sono stati blocchetti di strada fondamentali a commercializzare queste batterie dello zolfo, una di loro che sono la tendenza per litio ed i prodotti di reazione dello zolfo (denominati polisolfuro del litio), a dissolversi nella batteria? l'elettrolito di s e causa così la batteria? capacità di s di diminuire sopra il relativo corso della vita.

I ricercatori nell'istituto universitario di Bourns di organizzazione all'Università di California, riva del fiume hanno studiato una strategia per impedire questo? muoversi del polisolfuro? fenomeno generando le particelle nano-graduate dello zolfo e ricoprendole in silicone (SiO2), altrimenti conosciuto come vetro.

Ph.D. allievi in Cengiz Ozkan? s e Mihri Ozkan? i gruppi di ricerca di s stanno lavorando a progettare un materiale del catodo in cui il silicone blocca? presa? polisolfuri che hanno lle coperture molto sottili del silicone e le particelle? i prodotti del polisolfuro ora affrontano una barriera dell'intrappolamento? una gabbia di vetro. La squadra ha usato un precursore organico per costruire la barriera dell'intrappolamento.

? La nostra più grande sfida era di ottimizzare il processo per depositare SiO2? non troppo a strati, non troppo sottile, circa lo spessore di un virus? , Mihri Ozkan ha detto.

I ricercatori hanno trovato che le particelle silicone-messe in gabbia dello zolfo hanno fornito una prestazione sostanzialmente più alta della batteria, ma ulteriore miglioramento ritenuto era necessario a causa della sfida con la rottura delle coperture SiO2.

? Abbiamo deciso di incorporare l'ossido leggermente riduttore del graphene (mrGO), un parente prossimo di graphene, come additivo conduttivo nel disegno materiale del catodo, per fornire la stabilità meccanica alle strutture messe in gabbia di vetro? , Cengiz Ozkan ha detto.

Il catodo della nuova generazione ha fornito un forte progresso ancor più che il primo disegno, dalla squadra costruito sia una barriera dell'polisolfuro-intrappolamento che una coperta flessibile dell'ossido del graphene che sfrutta insieme lo zolfo ed il silicone durante il riciclaggio.

? Il disegno delle centro-coperture della struttura delle configurazioni essenzialmente nella funzionalità di superficie-adsorbimento del polisolfuro dalle coperture del silicone, anche se le coperture si rompono? , ha detto Brennan Campbell. ? L'incorporazione di mrGO servisce bene il sistema nella tenuta delle prese del polisolfuro sul posto. Lo zolfo è simile ad ossigeno nella relative reattività ed energia tuttavia ancora viene con le sfide fisiche ed il nostro nuovo disegno del catodo permette che lo zolfo si espandano ed il contratto e be che è sfruttato.?

Il lavoro è descritto in una carta? SiO2? Particelle rivestite dello zolfo come materiale del catodo per le batterie dello Litio-Zolfo? e pubblicato in linea nel giornale Nanoscale.