Det pågår kontinuerlig forskning och experiment för att hitta nya och bättre batterier som är hållbara, säkra och stabila. I ett sådant försök upptäckte forskare ett stabilt och säkert litiumsulfidbatteri som kan vikas och till och med skäras i hälften.
En forskargrupp från University of Electronics Science and Technology i Kina framgångsrikt skapat övergångsmetallsulfidbaserade litiumbatterier. Forskarna belade järnsulfidkatoder i polymerer vilket resulterade i stabil cykling och hög säkerhet. Sedan, efter 300 cykler, litiumkarbidjärndisulfiden påscellen bibehöll cirka 72.0 % kapacitet. Dessutom, detta litium-svavel (Li-S) efter 100 cykler, det fanns ingen kapacitetsförsämring.
Överraskande nog kunde forskare vika och skära av en av batteripåsens celler. Enligt forskarna bevisar det att cellen är mycket säker för praktiska tillämpningar.
fördelar: Lätt tillgänglig med hög energitäthet och låg kostnad är fördelarna med omvandlingstyp övergångsmetallsulfider (MSc). Dessa egenskaper gör dem till lovande katoder för litiumjonbatterier (LIB).
Utmaningar: MSx har stabilitetsproblem under höga temperaturer på grund av polysulfidstängning. Den står också inför avsevärd volymexpansion och trög reaktionskinetik.
Lösningar: Gruppen föreslog tidigare användningen av en karbonatbaserad elektrolyt för att separera 2 elektroder, en järnsulfidkatod tillsammans med en anod som innehåller litiummetall.
Denna lösning resulterade dock i ett annat problem.
Problem: Forskarna nämnde att inkompatibiliteten av MSx med karbonatbaserade elektrolyter är en stor utmaning för denna typ av batterikemi. Polysulfider reagerar med karbonatlösningsmedel som bildar fällningar på elektrodens yta. Detta leder till skapandet av en barriär för laddningsöverföring, vilket orsakar elektrodblockering och batterifel.
Lösning: Järnsulfidkatoderna belades med olika polymerer. Detta minskade korrosionen utan att påverka eller minska funktionalitet och laddningsbarhet. Polyakrylsyra (PAA), polyetylenoxid (PEO) och polyakrylamid (PAM) användes specifikt eftersom de alla innehåller funktionella grupper med en kelationseffekt.
I en annan forskning, an miljövänlig batteriproduktion från helt torr syntes och stensaltoxid var upptäckt.
Ocuco-landskapet rapport nämner, "Keleringseffekten är baserad på koordinationen av ensamma elektronpar på syre eller kväve och tomma orbitaler av multivalenta övergångsmetaller."
Elektrokemiska prestandatester visa att PAA presterade bäst genom att behålla elektrodens urladdningskapacitet efter 300 laddnings-urladdningscykler.
Efter detta lade de till en PAA-belagd järnsulfid (FeS2) katod i den stabila och säkra litiumsulfidbatteriprototypdesignen. Designen har även en litiummetallfolie som jonkälla och en litiumkarbid (LiC6) anod. Vidare visade testet också att det inte fanns någon kapacitetsförsämring efter 100 cykler och även när cellen veks eller skars.
Forskarna sa också, "LiC6||MoS6-fulla celler visade utmärkt cyklingsstabilitet under 300 cykler med samma höga kapacitet som halvcellen (Li||MoS6), och samma situation inträffade också i LiC6||VS4," sa de.
