Awọn cathodes ti o da lori silikoni ṣe iduroṣinṣin awọn sẹẹli Li-S. Ipa: diẹ sii ju awọn iyipo idiyele 2 dipo ọpọlọpọ mejila

Awọn onimo ijinlẹ sayensi lati Daegu Institute of Science and Technology (DGIST, South Korea) ti ṣe agbekalẹ cathode ti o da lori silikoni ti o nireti lati koju diẹ sii ju awọn iyipo idiyele 2 ni awọn sẹẹli Li-S. Awọn sẹẹli litiumu-ion Ayebaye lo ohun alumọni mimọ ninu awọn anodes lati ni ibamu ati ni diėdiẹ rọpo lẹẹdi. Ohun oxide silikoni ni a lo nibi, ati pe a lo silikoni oloro ni cathode.

Li-S cell = litiumu anode, silikoni oloro cathode pẹlu efin

Awọn sẹẹli Li-S jẹ ohun ti o nifẹ nitori iwuwo agbara giga wọn, iwuwo ati idiyele iṣelọpọ kekere. Bibẹẹkọ, ko si ẹnikan ti o ṣakoso lati ṣẹda ẹya kan ti yoo koju diẹ sii ju ọpọlọpọ awọn iyipo gbigba agbara mejila lọ. Gbogbo nitori lithium polysulfides (LiPS), eyiti o tuka ninu elekitiroti lakoko itusilẹ ati fesi pẹlu anode, dinku agbara rẹ ati, bi abajade, ba batiri naa jẹ.

O ṣee ṣe pe awọn oniwadi South Korea ti rii ojutu kan si iṣoro naa. Dipo awọn ohun elo ti o da lori erogba (bii graphite), wọn lo cathode. Ilana lamellar ti siliki mesoporous (POMS).

Ilana lamellar jẹ oye, lakoko ti mesoporosity tọka si ikojọpọ awọn pores (cavities) ni siliki ti o ni iwọn ibi-afẹde, iwuwo agbegbe ati pipinka iwọn kekere (orisun). O dabi diẹ ti o ba n lọ nigbagbogbo nipasẹ awọn awo ti o wa nitosi ti iru silicate kan lati ṣe sieve kan.

Awọn onimo ijinlẹ sayensi DGIST lo awọn iho wọnyi lati fi sulfur sinu wọn (olusin a). Lakoko itusilẹ, imi-ọjọ tu ati ṣe agbekalẹ lithium polysulfides (LiPS) pẹlu lithium. Nitorinaa, idiyele n ṣan, ṣugbọn LiPS wa ni idẹkùn nitosi cathode nitori afikun ifosiwewe erogba aisọye (itumọ dudu, eeya b).

Lakoko gbigba agbara, LiPS tu lithium silẹ, eyiti o pada si anode lithium. Ni apa keji, sulfur ti yipada si siliki. Ko si jijo LiPS si anode, ko si bibajẹ irin.

Batiri Li-S ti a ṣẹda ni ọna yii ṣe idaduro agbara giga ati iduroṣinṣin fun diẹ sii ju awọn iyipo iṣẹ 2 lọ. O kere ju awọn akoko iṣẹ 500-700 ni a gba pe o jẹ boṣewa fun awọn sẹẹli Li-ion Ayebaye, botilẹjẹpe o yẹ ki o ṣafikun pe awọn sẹẹli litiumu-ion ti a ti ni ilọsiwaju daradara le duro fun ọpọlọpọ ẹgbẹrun awọn iyipo.