p (Phys.org) —Uma equipe de pesquisadores da Universidade do Texas descobriu que o uso de nanotubos coaxiais pode melhorar o desempenho das baterias de lítio-enxofre (Li-S). Em seu artigo publicado na revista Nano Letras , a equipe descreve como eles usaram Polypyrrole-MnO ₂ nanotubos coaxiais para superar obstáculos ao uso de baterias de Li-S em produtos comerciais. p Pesquisas anteriores mostraram que as baterias de Li-S ofereceriam aos usuários de eletrônicos mais armazenamento de energia - até cinco vezes mais do que as baterias de íon de lítio. Eles podem oferecer menos custo também, já que o enxofre é abundante e facilmente recuperado. Notavelmente, também é razoavelmente seguro para o meio ambiente. Mas as baterias Li-S sofreram alguns problemas importantes, o pior é o "efeito vaivém" - no qual os polissulfetos se movem através do cátodo e causam problemas no eletrólito. Eles também se movem através do eletrodo, que esgota o enxofre depois que a bateria é carregada e recarregada apenas algumas vezes. Neste novo esforço, os pesquisadores têm procurado superar esses problemas introduzindo PPy-MnO ₂ nanotubos para o design, usando-os para encapsular os eletrodos. Adicionar os nanotubos ajudou a reduzir o efeito de transporte e também neutralizou o problema de baixa condutividade de enxofre e sulfeto de lítio, os relatórios da equipe. Também resolveu o problema de grandes mudanças no volume devido à flexibilidade dos nanotubos.

p Os pesquisadores relatam que os testes de suas baterias de Li-S mostraram que elas tinham uma eficiência colombiana de 98,6 - e depois de reciclar as baterias 500 vezes, descobriram que a taxa de descarga permanecia acima de 500 mAh / g, que consideraram estável.

p Os pesquisadores observam que, embora suas descobertas iniciais com as baterias melhoradas de Li-S tenham sido positivas, ainda existem alguns desafios que devem ser enfrentados antes que as baterias possam ser usadas em dispositivos - o principal deles é "o problema dos dendritos". É quando ramos de lítio crescem através do separador de bateria, causando curto-circuito e possivelmente explosão. A equipe planeja testar a possibilidade de usar outros tipos de eletrólitos ou usar Li ₂ S como parte de um cátodo que pode ser emparelhado com ânodos feitos de outros materiais, como silício, estanho ou grafite. Eles estão confiantes de que uma vez que um meio foi encontrado para estabilizar os ânodos, As baterias de lítio-enxofre serão úteis em uma ampla gama de produtos de consumo. p © 2016 Phys.org