Hoe moet men poreuze koolstofmaterialen ontwerpen voor geavanceerde Li-S-batterijkathoden? Welke elektrolyten zijn uitgebreid onderzocht voor zeer veilige Li-S-batterijen? In een paper gepubliceerd in nano , een groep onderzoekers uit Qingdao, China heeft de recente vooruitgang op het gebied van zwavel-/koolstofkathodematerialen en zeer veilige elektrolyten in de richting van geavanceerde Li-S-batterijen beoordeeld. Enkele potentiële problemen en mogelijke ontwikkelingsrichtingen worden ook besproken.

Lithium-zwavel (Li-S) batterij is een van de meest veelbelovende secundaire batterijen vanwege zijn hoge energiedichtheid, hoge natuurlijke overvloed en milieuvriendelijke aard van zwavel. Echter, de commerciële toepassing van de Li-S-batterij wordt geconfronteerd met enkele technische obstakels, zoals lage fietsstabiliteit als gevolg van het shuttle-effect van polysulfiden, lage elektrische geleidbaarheid van zwavel, en volume-uitbreiding tijdens het laad-/ontlaadproces. Verder, vanwege de ontvlambaarheid van organische oplosmiddelen in vloeibare elektrolyten, de continue vorming van lithiumdendrieten en de lage ontstekingstemperatuur van koolstof-zwavelmengsels, de veiligheid van Li-S-batterijen is een ander cruciaal probleem geworden dat moet worden opgelost.

In recente jaren, er zijn veel verschillende strategieën voorgesteld om de elektrochemische prestaties en veiligheid van Li-S-batterijen te verbeteren, met de ontwikkeling van koolstof/zwavel composiet kathoden, ontwerp van vlamvertragende elektrolyten en bescherming van negatieve elektroden. In deze recensie, eerst worden de uitdagingen en trends van Li-S-batterijen besproken. De recente vooruitgang van kathodematerialen van zwavel/koolstofcomposiet voor Li-S-batterijen wordt vervolgens in detail geïntroduceerd. Vervolgens worden de evaluatiemethoden en de nieuwste ontwikkeling van zeer veilige elektrolyten naar geavanceerde Li-S-batterijen samengevat. Eindelijk, de ontwikkelingstrends van de Li-S-batterij worden voorspeld. Hoewel sommige problemen met Li-S-batterijen nog onbekend of tegenstrijdig zijn, zijn mysterieuze sluier zal geleidelijk worden onthuld met verder diepgaand onderzoek.

Andere co-auteurs van het artikel zijn Chen-Liu en Yue Gao van het SINOPEC Safety Engineering Institute, Jin-Mei Zhang en Ya-Qin Wang van het Nationaal Registratiecentrum voor Chemicaliën, Ministerie van Noodhulp van de Volksrepubliek China.

Voor meer inzicht in het beschreven onderzoek, lezers worden uitgenodigd om toegang te krijgen tot de krant op nano .