Katodên bingehîn ên silicon hucreyên Li-S aram dikin. Bandor: zêdetirî 2 dewreyên barkirinê li şûna çend dehan

Zanyarên Enstîtuya Zanist û Teknolojiyê ya Daegu (DGIST, Koreya Başûr) katodek li ser sîlîkonê çêkir ku tê pêşbînîkirin ku di şaneyên Li-S de zêdetirî 2 çerxên barkirinê li ber xwe bide. Hucreyên lîtium-ion ên klasîk di anodan de silicona paqij bikar tînin, ku grafît temam dike û hêdî hêdî diguhezîne. Li vir oksît silicon, di katodê de silicon dîoksîtê hate bikar anîn.

Hucreya Li-S = anod lîtium, katoda sulfur silica

Hucreyên Li-S ji ber dendika enerjiya wan a bilind, giranî û lêçûna hilberîna kêm balkêş têne hesibandin. Lêbelê, hîna kesî nekariye guhertoyek wusa biafirîne ku dê ji çend dehan çerxên barkirinê zêdetir berxwe bide. Ev ji ber polysulfîdên lîtium (LiPS), ku di dema dakêşanê de di elektrolîtê de dihele û bi anodê re reaksiyonê dike, kapasîteya wê kêm dike û, di encamê de, pîlê hilweşîne.

Dibe ku lêkolînerên Koreya Başûr çareseriyek ji pirsgirêkê re dîtine. Li şûna materyalên karbon-based (wek grafît) ew di katodê de bikar anîn. avahiya lamellar ya silica mezoporous (POMS).

Struktura lamellar tê fêm kirin, dema ku mezoporozîte tê wateya berhevkirina poran (kavîteyên) di silica de ku xwedan pîvanek plansazkirî, tîrêjiya rûkal û belavbûna mezinahiya piçûk (çavkanî) ye. Ew hinekî dişibihe ku bi rêkûpêk lewheyên hin silîkatan li kêleka hev qul dikin da ku sîrekê çêbikin.

Zanyarên DGIST van kun bikar anîn da ku sulfur di wan de bihêlin (Wêne a). Di dema avêtinê de, kewkurtê dihele û bi lîtiumê re polîsûlfîdên lîtium (LiPS) çêdike. Bi vî rengî, bar diherike lê LiPS ji ber faktora karbonê ya nenaskirî ya zêde (saziya reş, jimar b) li nêzî katodê girtî dimîne.

Di dema barkirinê de, LiPS lîtium berdide, ku vedigere anoda lîtiumê. Ji aliyê din ve, kewkurtê dibe silica. Ne rijandina LiPS li anode, ne zirara metal.

Pîlê Li-S-ê ku bi vî rengî hatî afirandin ji 2 zêdetir dorhêlên xebitandinê kapasîteya bilind û aramiyê diparêze. Bi kêmî ve 500-700 çerxên xebitandinê ji bo şaneyên Li-ion ên klasîk standard têne hesibandin, her çend hêja ye ku were zêdekirin ku şaneyên lîtium-ion-ê yên baş-pêvajoyî dikarin çend hezar dewreyan ragirin.