Une nouvelle méthode de synthèse améliore les performances électrochimiques des batteries au sulfure de lithium
Les caractéristiques de haute énergie et de faible coût des batteries lithium-soufre (LSB) les ont fait devenir une technologie de stockage d'énergie prometteuse pour les applications à forte consommation d'énergie, comme les appareils portables et les véhicules électriques.
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Cependant, leur applicabilité commerciale est entravée par la cinétique de réaction hystérétique des électrodes et l'effet de navette des polysulfures de lithium (la diffusion dans les deux sens des polysulfures entre l'anode et la cathode).
Dans une étude publiée dans le journal KeAi, Green Energy & Environment, un groupe de chercheurs chinois décrit une couche intermédiaire bifonctionnelle d'oxyde métallique à haute entropie et de nanofibres de carbone (HEO/CNFs) qu'ils ont conçue via une approche simple d'électrofilage pour les LSB.
Yongzhu Fu, professeur à l'université de Zhengzhou en Chine, explique : "La combinaison d'un oxyde métallique polaire et d'un effet de chimisorption induit par une forte entropie peut réduire efficacement la navette et la perte de polysulfures du côté de la cathode. Compte tenu de ces avantages, la conception d'une couche intermédiaire d'oxydes métalliques à haute entropie efficace et caractéristique est avantageuse pour les LSB."
Huarong Fan, étudiant de troisième cycle à l'université de Zhengzhou, a imaginé la nouvelle méthode de synthèse et, selon le Dr Xin Wang, professeur à l'université de Zhengzhou, la raison pour laquelle elle fonctionne si bien est que "les CNF avec des réseaux très poreux fournissent des voies de transport pour Li+ et e-, ainsi qu'un effet de tamis physique pour limiter le croisement des polysulfures de lithium (LiPS)". En particulier, les nanoparticules HEO de type grapevine génèrent des liaisons métal-soufre avec les LiPSs, ancrant efficacement les matériaux actifs."
La structure et la fonction uniques de la couche intermédiaire confèrent aux LSB des performances électrochimiques supérieures, à savoir la capacité spécifique élevée de 1381 mAh g-1 à 0,1 C et de 561 mAh g-1 à 6 C.
Selon le professeur Wang, "ce travail établit non seulement un moyen efficace de préparer des intercouches HEO pour les LSB, mais contribue également à l'avancement des matériaux à haute entropie."
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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