As baterias de lítio-enxofre (Li-S) têm atraído muita atenção por sua alta densidade de energia, baixo custo e respeito ao meio ambiente. Contudo, eles sofrem de um ciclo de vida curto, baixa eficiência columbica, e questões de segurança. Ao resumir e delinear as estratégias eficazes para resolver os desafios acima, nesta revisão, são apresentados os recentes avanços nos materiais de enxofre / cátodo de carbono e os eletrólitos de alta segurança correspondentes para baterias de Li-S avançadas. Alguns problemas potenciais e possíveis direções de desenvolvimento também são discutidos. Crédito:World Scientific Publishing
Como se deve projetar materiais de carbono poroso para catodos de baterias de Li-S avançadas? Quais eletrólitos são amplamente estudados para baterias Li-S de alta segurança? Em um artigo publicado em Nano , um grupo de pesquisadores de Qingdao, A China revisou o recente progresso em materiais de cátodo de enxofre / carbono e eletrólitos de alta segurança para baterias de Li-S avançadas. Alguns problemas potenciais e possíveis direções de desenvolvimento também são discutidos.
A bateria de lítio-enxofre (Li-S) é uma das baterias secundárias mais promissoras por sua alta densidade de energia, alta abundância natural e natureza favorável ao meio ambiente de enxofre. Contudo, a aplicação comercial da bateria Li-S enfrenta alguns obstáculos técnicos, como a estabilidade de baixa ciclagem resultou do efeito de transporte de polissulfetos, baixa condutividade elétrica de enxofre, e expansão de volume durante o processo de carga / descarga. Além disso, devido à inflamabilidade de solventes orgânicos em eletrólitos líquidos, a formação contínua de dendritos de lítio e a baixa temperatura de ignição de misturas de carbono-enxofre, a segurança das baterias Li-S tornou-se outro problema crítico a ser resolvido.
Nos últimos anos, muitas estratégias diferentes foram apresentadas para melhorar o desempenho eletroquímico e a segurança das baterias Li-S, contendo o desenvolvimento de cátodos compostos de carbono / enxofre, projeto de eletrólitos retardadores de chama e proteção de eletrodos negativos. Nesta revisão, os desafios e tendências das baterias Li-S são discutidos primeiro. O progresso recente de materiais de cátodo composto de enxofre / carbono para baterias de Li-S é então apresentado em detalhes. Em seguida, os métodos de avaliação e o desenvolvimento mais recente de eletrólitos de alta segurança para baterias de Li-S avançadas são resumidos. Finalmente, as tendências de desenvolvimento da bateria Li-S são previstas. Embora alguns problemas nas baterias Li-S ainda sejam desconhecidos ou contraditórios, seu misterioso véu será gradualmente revelado com pesquisas mais aprofundadas.
Outros co-autores do artigo são Chen-Liu e Yue Gao do Instituto de Engenharia de Segurança SINOPEC, Jin-Mei Zhang e Ya-Qin Wang do Centro de Registro Nacional de Produtos Químicos, Ministério de Gestão de Emergências da República Popular da China.
Para obter mais informações sobre a pesquisa descrita, leitores são convidados a acessar o jornal em Nano .
