В исследовании, опубликованном онлайн 20 марта на Слушаниях Национальной академии наук, исследователи описывают новый материал – dendrimer-графеновую окись сложный фильм – который может быть применен к любому катоду серы. Катод – положительный терминал на батарее.По словам исследователей, катоды серы, покрытые материалом, могут быть устойчиво освобождены от обязательств и перезаряжены больше чем для 1 000 циклов, увеличив эффективность батареи и количество циклов.«Наш подход общий в этом, он может быть объединен с фактически любым видом электрода серы, чтобы увеличить ездящую на велосипеде стабильность», сказал Хайлян Ван, доцент химии в Йельском и ведущем следователе исследования. «Проявленная пленка настолько тонкая и легкая, она не затронет полный размер или вес батареи, и таким образом она будет функционировать, не ставя под угрозу энергию и плотность энергии устройства».
Новые типы электродов – положительных и отрицательных терминалов – считают важными для развития нового поколения высоких батарей плотности энергии. Поскольку литий-ионные аккумуляторы начинают достигать своих полных пределов, многие исследователи смотрят на литиевую серу как на решение. Сера и легка и в изобилии с высокой теоретической энергетической мощностью. Однако существующая технология батареи литиевой серы страдает от потери способности во время езды на велосипеде.
Йельская команда сделала свое открытие, комбинировав отличные свойства двух материальных компонентов. Они слили механическую прочность графеновой окиси со способностью dendrimer молекулы ограничить литиевые полисульфиды.
Результат – подобный гелю жидкий раствор, который может быть с готовностью покрыт как 100 тонких пленок миллимикрона на электроды серы.