Gel-coating verbetert prestaties van lithium-zwavel batterijen
Onderzoekers aan Yale University hebben een extreem dunne coating ontwikkeld die op termijn de levensduur en het rendement van lithium-zwavel batterijen kan verbeteren. Het nieuwe materiaal is een dendrimeer-grafeenoxide-film die op elke zwavelkathode kan worden aangebracht. Volgens de onderzoekers blijven zwavelkathodes die met het materiaal zijn gecoat gedurende meer dan 1000 laad/ontlaadcycli stabiel...
Onderzoekers aan Yale University hebben een extreem dunne coating ontwikkeld die op termijn de levensduur en het rendement van lithium-zwavel batterijen kan verbeteren. Het nieuwe materiaal is een dendrimeer-grafeenoxide-film die op elke zwavelkathode kan worden aangebracht.
Volgens de onderzoekers blijven zwavelkathodes die met het materiaal zijn gecoat gedurende meer dan 1000 laad/ontlaadcycli stabiel, wat het redement en de levensduur van de batterij uiteraard aanzienlijk verlengt. De coating (film) is dermate dun dat de afmetingen en het gewicht van de batterij – en dus ook de energie- en vermogensdichtheid - er niet door worden beïnvloed.
Nieuwe elektrodes zijn van essentieel belang voor de ontwikkeling van een nieuwe generatie batterijen met hoge energiedichtheid. De capaciteit van lithium-ion batterijen begint tegen zijn grenzen aan te lopen; veel onderzoekers richten daarom hun blik op lithium/zwavel als mogelijke oplossing. Zwavel komt overvloedig voor, is licht van gewicht, en heeft althans in theorie een hoge energiecapaciteit. Bij bestaande lithium-zwavel batterijen neemt de capaciteit echter snel af naarmate deze vaker worden ontladen en weer geladen.
Het nieuwe materiaal combineert de mechanische sterkte van grafeenoxide met een dendrimeermolecuul dat lithium-polysulfides kan insluiten. Het resultaat is een gel-achtige brij die probleemloos als een 100 nm 'dikke' coating op zwavelelektrodes kan worden aangebracht.
Volgens de onderzoekers blijven zwavelkathodes die met het materiaal zijn gecoat gedurende meer dan 1000 laad/ontlaadcycli stabiel, wat het redement en de levensduur van de batterij uiteraard aanzienlijk verlengt. De coating (film) is dermate dun dat de afmetingen en het gewicht van de batterij – en dus ook de energie- en vermogensdichtheid - er niet door worden beïnvloed.
Nieuwe elektrodes zijn van essentieel belang voor de ontwikkeling van een nieuwe generatie batterijen met hoge energiedichtheid. De capaciteit van lithium-ion batterijen begint tegen zijn grenzen aan te lopen; veel onderzoekers richten daarom hun blik op lithium/zwavel als mogelijke oplossing. Zwavel komt overvloedig voor, is licht van gewicht, en heeft althans in theorie een hoge energiecapaciteit. Bij bestaande lithium-zwavel batterijen neemt de capaciteit echter snel af naarmate deze vaker worden ontladen en weer geladen.
Het nieuwe materiaal combineert de mechanische sterkte van grafeenoxide met een dendrimeermolecuul dat lithium-polysulfides kan insluiten. Het resultaat is een gel-achtige brij die probleemloos als een 100 nm 'dikke' coating op zwavelelektrodes kan worden aangebracht.