Вчені виробляють функціональний композит для високопродуктивних Li-S батарей

Дослідники з Південнокитайського педагогічного університету та Університету Сучжоу повідомили про новий двофункціональний сепаратор Li-S батарей (CC-rGO/AB/PP), отриманий за допомогою нового методу синтезу під екстремальним тиском (1 Па, -50 C) для підвищення ефективності літію. -S акумулятори простим способом.

Зростаючий попит на накопичувачі енергії, особливо для електромобілів і електростанцій, вимагає акумуляторів з більшою енергією. Літій-сірчані (Li-S) батареї теоретично мають енергетичну ємність набагато більшу, ніж літій-іонні батареї, тому вони привернули велику увагу.

Однак фактичний термін служби та ефективність перетворення значно зменшуються через ефект човника, під час якого полісульфіди літію (LiPS) розчиняються та проникають до анода під час розряду та викликають внутрішнє коротке замикання. Хоча існують способи придушення човникового ефекту сепаратором, більшість з них все одно змушені пожертвувати іншими показниками продуктивності, такими як здатність літій-іонного транспортування.

Опублікувавши в журналі International Journal of Extreme Manufacturing, команда під керівництвом професора Вейшаня Лі та Юйонг Лі виготовила та дослідила ламінарний сепаратор оксиду графену / ацетиленової сажі/поліпропілену (CC-rGO/AB/PP), відновленого N, O-карбоксиметилхітозаном.

Відновлений оксид графену (rGO) є популярним матеріалом, який використовується для покращення продуктивності літій-сірчаних (Li-S) батарей, але його традиційний метод синтезу зазвичай передбачає високі температури та складні хімічні процеси. Крім того, складена і компактна багатошарова структура rGO не є вигідною для транспортування літій-іонів через малу площу поверхні.

Дослідження показують, що rGO можна отримати шляхом відновлення, викликаного відновними групами, і розділити на моношари шляхом введення макромолекул. Варто зазначити, що реакція сприяє автоматичному збиранню зовнішніх «хімічних частин» на поверхні матеріалу, також відомому як самозбірка. Між тим, гетероатоми в матеріалах мають вирішальне значення для покращення продуктивності батареї, оскільки вони можуть створювати активні центри, які виконують подвійні функції, тобто відштовхують LiPS і передають Li ⁺.