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La capa de cristal mejora funcionamiento de la batería del Litio-Sulfuro

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las baterías del Litio-sulfuro coveted para los usos como los vehículos eléctricos, debido a su capacidad de producir hasta diez veces más energía que las baterías convencionales.

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¿Sin embargo, ha habido bloques de camino fundamentales a comercializar estas baterías del sulfuro, una de ellas que eran la tendencia para el litio y los productos de la reacción del sulfuro (llamados polisulfuro del litio), a disolver en la batería? ¿el electrólito de s y causa así la batería? capacidad de s de disminuir sobre su curso de la vida.

¿Los investigadores en la universidad de los Bourns de dirigir en la Universidad de California, orilla han investigado una estrategia para prevenir esto? ¿ida y vuelta acompasada del polisulfuro? fenómeno creando partículas nano-clasificadas del sulfuro, y cubriéndolas en la silicona (SiO2), si no conocido como vidrio.

¿Ph.D. estudiantes en Cengiz Ozkan? ¿s y Mihri Ozkan? ¿los grupos de investigación de s han estado trabajando en el diseño de un material del cátodo en el cual la silicona captura? ¿trampa? ¿polisulfuros que tienen una cáscara muy fina de la silicona, y las partículas? ¿los productos del polisulfuro ahora hacen frente a una barrera de la interceptación? una jaula de cristal. El equipo utilizó un precursor orgánico para construir la barrera de la interceptación.

¿? ¿Nuestro desafío más grande era optimizar el proceso para depositar SiO2? ¿no demasiado densamente, no demasiado fino, sobre el grueso de un virus? , Mihri Ozkan dijo.

Los investigadores encontraron que las partículas silicona-enjauladas del sulfuro proporcionaron un funcionamiento substancialmente más alto de la batería, pero la mejora posterior sentida era necesaria debido a el desafío con la fractura de la cáscara SiO2.

¿? ¿Hemos decidido incorporar el óxido suavemente reducido del graphene (mrGO), familiar cercano del graphene, como añadido conductor en diseño material del cátodo, para proporcionar estabilidad mecánica a las estructuras enjauladas de cristal? , Cengiz Ozkan dijo.

El cátodo de la nueva generación proporcionó una mejora aún más dramática que el primer diseño, desde el equipo dirigido una barrera de la polisulfuro-interceptación y una manta flexible del óxido del graphene que enjaeza el sulfuro y la silicona junta durante el ciclo.

¿? ¿El diseño de la corazón-cáscara de la estructura de las estructuras esencialmente en la funcionalidad de la superficie-adsorción del polisulfuro de la cáscara de la silicona, incluso si la cáscara se rompe? , dijo Brennan Campbell. ¿? La incorporación del mrGO sirve el sistema bien en sostener las trampas del polisulfuro en el lugar. ¿El sulfuro es similar al oxígeno en su reactividad y energía con todo todavía viene con desafíos físicos, y nuestro nuevo diseño del cátodo permite que el sulfuro se amplíen y el contrato, y se enjaece.?

¿El trabajo se contornea en un papel? ¿SiO2? ¿Partículas revestidas del sulfuro como material del cátodo para las baterías del Litio-Sulfuro? y publicado en línea en el diario Nanoscale.