p Uma equipe liderada por Cheong Ying Chan Professor de Engenharia e Meio Ambiente Prof. ZHAO Tianshou, Professor titular de Engenharia Mecânica e Aeroespacial e Diretor do HKUST Energy Institute, propôs um novo conceito de projeto de cátodo para bateria de lítio-enxofre (Li-S) que melhora substancialmente o desempenho desse tipo de bateria promissora de próxima geração. p As baterias Li-S são consideradas alternativas atraentes às baterias de íon-lítio (Li-ion) que são comumente usadas em smartphones, Veículos elétricos, e drones. Eles são conhecidos por sua alta densidade de energia, enquanto seu principal componente, enxofre, é abundante, luz, barato, e ambientalmente benigno.

p As baterias Li-S podem oferecer uma densidade de energia de mais de 500 Wh / kg, significativamente melhor do que as baterias de íon-lítio que atingem seu limite de 300 Wh / kg. A densidade de energia mais alta significa que a autonomia aproximada de 400 km de um veículo elétrico alimentado por baterias de íon-lítio pode ser substancialmente estendida para 600-800 km se alimentado por baterias Li-S.

p Embora resultados empolgantes com baterias Li-S tenham sido alcançados por pesquisadores em todo o mundo, ainda existe uma grande lacuna entre a pesquisa em laboratório e a comercialização da tecnologia em escala industrial. Uma questão importante é o efeito de transporte de polissulfeto das baterias Li-S, que causa vazamento progressivo de material ativo do cátodo e corrosão de lítio, resultando em um ciclo de vida curto para a bateria. Outros desafios incluem a redução da quantidade de eletrólito na bateria, mantendo o desempenho estável da bateria.

p Para resolver esses problemas, A equipe do Prof. Zhao colaborou com pesquisadores internacionais para propor um conceito de design de cátodo que pudesse alcançar um bom desempenho da bateria Li-S.

p O hospedeiro macroporoso altamente orientado pode acomodar uniformemente o enxofre, enquanto os locais ativos abundantes são incorporados dentro do hospedeiro para absorver firmemente o polissulfeto, eliminando o efeito de vaivém e a corrosão do metal de lítio. Trazendo um princípio de design para cátodo de enxofre em baterias Li-S, a equipe conjunta aumentou a densidade de energia das baterias e deu um grande passo para a industrialização das baterias.

p “Ainda estamos no meio da pesquisa básica neste campo, "Prof. Zhao disse." No entanto, nosso novo conceito de design de eletrodo e o avanço associado em desempenho representam um grande passo em direção ao uso prático de uma bateria de próxima geração que é ainda mais poderosa e duradoura do que as baterias de íon de lítio atuais. "