Un nuevo método de síntesis mejora el rendimiento electroquímico de las baterías de litio-azufre
Las características de alta energía y bajo coste de las baterías de litio-azufre (LSB) las han convertido en una prometedora tecnología de almacenamiento de energía para aplicaciones de alto consumo energético, como dispositivos portátiles y vehículos eléctricos.
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Sin embargo, su aplicabilidad comercial se ve obstaculizada por la cinética de reacción histerética de los electrodos y el efecto lanzadera de los polisulfuros de litio (la difusión de ida y vuelta de los polisulfuros entre el ánodo y el cátodo).
En un estudio publicado en la revista KeAi, Green Energy & Environment, un grupo de investigadores chinos describe una capa intermedia bifuncional de óxido metálico de alta entropía/nanofibras de carbono (HEO/CNFs) que han diseñado mediante un sencillo método de electrospinning para LSBs.
El Dr. Yongzhu Fu, profesor de la Universidad de Zhengzhou (China), explica: "La combinación de óxido metálico polar y efecto de quimisorción inducido por alta entropía puede reducir eficazmente la lanzadera y la pérdida de polisulfuros en el lado del cátodo. Teniendo en cuenta estas ventajas, diseñar una capa intermedia de óxidos metálicos de alta entropía eficiente y característica es ventajoso para los LSB".
Huarong Fan, estudiante de posgrado de la Universidad de Zhengzhou, ideó el nuevo método de síntesis y, según el Dr. Xin Wang, profesor de la Universidad de Zhengzhou, la razón de que funcione tan bien es que "los CNF con redes altamente porosas proporcionan vías de transporte para el Li+ y el e-, así como un efecto de tamiz físico para limitar el cruce de polisulfuros de litio (LiPSs). En particular, las nanopartículas HEO similares a la vid generan enlaces metal-azufre con los LiPSs, anclando eficientemente los materiales activos".
La estructura y función únicas de la capa intermedia confieren a las LSB un rendimiento electroquímico superior, es decir, una elevada capacidad específica de 1381 mAh g-1 a 0,1 C y 561 mAh g-1 a 6 C.
Según el profesor Wang, "este trabajo no sólo establece una forma eficaz de preparar las capas intermedias HEO para los LSB, sino que también contribuye al avance de los materiales de alta entropía."
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