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Glasschicht verbessert Lithium-Schwefel Batterie-Leistung

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Lithium-Schwefel Batterien werden für Anwendungen wie elektrische Träger, wegen ihrer Fähigkeit, bis 10mal mehr Energie als herkömmliche Batterien zu produzieren begehrt.

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Jedoch, hat es grundlegende Straßenblöcke zur Vermarktung dieser Schwefelbatterien gegeben, eine von ihnen seiend die Tendenz für das Lithium und Schwefelreaktionsprodukte (genannt Lithiumpolysulphon), sich in der Batterie aufzulösen? s-Elektrolyt und verursachen folglich die Batterie? s-Kapazität, sich über seine Lebenszeit zu verringern.

Forscher in der Bourns-Hochschule der Technik an der Universität von Kalifornien, Flussufer haben eine Strategie nachgeforscht, um dieses zu verhindern? Polysulphonüberqueren? Phänomen durch die Schaffung der nano-sortierten Schwefelpartikel und das Beschichten sie im Silikon (SiO2), andernfalls bekannt als Glas.

Ph.D., Kursteilnehmer in Cengiz Ozkan? s und Mihri Ozkan? s-Forschungsgruppen haben an dem Entwerfen eines Kathodenmaterials gearbeitet, in dem Silikon gefangennimmt? Falle? Polysulphone, die ein sehr dünnes Oberteil des Silikons haben, und die Partikel? Polysulphonprodukte stellen jetzt eine Abfangensperre gegenüber? ein Glasrahmen. Die Mannschaft benutzte einen organischen Vorläufer, um die Abfangensperre zu konstruieren.

? Unsere größte Herausforderung war, den Prozess zu optimieren, um SiO2 niederzulegen? nicht zu dick, nicht zu dünn, über die Stärke eines Virus? , Sagte Mihri Ozkan.

Die Forscher fanden, dass Silikon-eingesperrte Schwefelpartikel eine im Wesentlichen höhere Batterieleistung lieferten, aber geglaubte weitere Verbesserung war wegen der Herausforderung mit dem Bruch des Oberteils SiO2 erforderlich.

? Wir haben uns entschieden, milde verringertes graphene Oxid (mrGO), ein enger Verwandter von graphene, als leitender Zusatz im materiellen Entwurf der Kathode zu enthalten, um mechanische Stabilität zu den eingesperrten Glasstrukturen zur Verfügung zu stellen? , Sagte Cengiz Ozkan.

Die Kathode des neuen Erzeugung lieferte eine sogar drastische Verbesserung als der erste Entwurf, seit der Mannschaft ausgeführt einer Polysulphonabfangen Sperre und einer flexiblen graphene Oxiddecke, die den Schwefel und das Silikon zusammen während des Radfahrens vorspannt.

? Der Entwurf der Bauten der Kernoberteil Struktur im Wesentlichen in der Funktionalität der Polysulphon Oberflächeaufnahme vom Silikonoberteil, selbst wenn das Oberteil bricht? , sagte Brennan Campbell. ? Gesellschaftsgründung von mrGO dient das System gut, wenn sie die Polysulphonfallen an der richtigen Stelle hält. Schwefel ist Sauerstoff in seiner Reaktivität ähnlich und in Energie dennoch kommt noch mit körperlichen Herausforderungen, und unser neuer Kathodenentwurf lässt Schwefel erweitern und Vertrag und wird. vorgespannt?

Die Arbeit wird in einem Papier umrissen? SiO2? Überzogene Schwefel-Partikel als Kathoden-Material für Lithium-Schwefel Batterien? und veröffentlicht online im Journal Nanoscale.