Katoda basis silikon stabilake sel Li-S. Efek: luwih saka 2 siklus ngisi tinimbang sawetara rolas

Ilmuwan saka Institut Sains lan Teknologi Daegu (DGIST, Korea Selatan) wis ngembangake katoda basis silikon sing dikira bisa tahan luwih saka 2 siklus pangisian daya ing sel Li-S. Sel lithium-ion klasik nggunakake silikon murni ing anoda kanggo nglengkapi lan ngganti grafit kanthi bertahap. Silikon oksida digunakake ing kene, lan silikon dioksida digunakake ing katoda.

Sel Li-S = anoda litium, katoda silikon dioksida kanthi belerang

Sel Li-S dianggep menarik amarga kapadhetan energi sing dhuwur, bobote, lan biaya manufaktur sing murah. Nanging, nganti saiki ora ana sing bisa nggawe versi sing bisa tahan luwih saka sawetara siklus pangisian daya. Kabeh amarga lithium polysulfides (LiPS), sing larut ing elektrolit nalika discharge lan bereaksi karo anoda, ngurangi kapasitas lan, minangka asil, ngrusak baterei.

Bisa uga peneliti Korea Selatan wis nemokake solusi kanggo masalah kasebut. Tinimbang bahan adhedhasar karbon (kayata grafit) digunakake ing katoda. struktur lamelar silika mesoporus (POMS).

Struktur lamellar dimangerteni, dene mesoporositas tegese akumulasi pori-pori (rongga) ing silika sing nduweni ukuran sing direncanakake, kepadatan permukaan, lan dispersi ukuran cilik (sumber). Iku kaya yen sampeyan ajeg pierce piring sawetara jinis silikat jejere saben liyane kanggo nggawe sieve.

ilmuwan DGIST digunakake bolongan iki kanggo simpenan belerang ing wong (Figure a). Sajrone discharge, belerang dissolves lan mbentuk lithium polysulfides (LiPS) karo lithium. Mangkono, daya mili, nanging LiPS tetep kepepet cedhak katoda amarga tambahan faktor karbon undetermined (struktur ireng, tokoh b).

Sajrone ngisi daya, LiPS ngeculake lithium, sing bali menyang anoda lithium. Ing sisih liya, belerang dadi silika. Ora ana bocor LiPS menyang anoda, ora ana karusakan logam.

Baterei Li-S sing digawe kanthi cara iki nahan kapasitas lan stabilitas sing dhuwur kanggo luwih saka 2 siklus kerja. Standar kanggo sel Li-ion klasik dianggep paling sethithik 500-700 siklus operasi, sanajan perlu ditambahake yen sel lithium-ion sing dirawat kanthi apik bisa tahan sawetara ewu siklus.