Gel-Beschichtung verbessert Eigenschaften von Lithium-Schwefel-Batterien
Forscher der Yale University haben ein extrem dünnes Coating entwickelt, das sehr bald die Lebensdauer und den Wirkungsgrad von Lithium-Schwefel-Batterien verbessern könnte. Das neue Material ist ein Dendrimere-Graphenoxyd-Film, der auf jeder Schwefelkathode angebracht werden kann. Laut der Forscher zeigten sich Schwefelkathoden, die mit diesem Film beschichtet waren, in mehr als 1000 Lade/Entladezyklen stabil.
Forscher der Yale University haben ein extrem dünnes Coating entwickelt, das sehr bald Lebensdauer und Wirkungsgrad von Lithium-Schwefel-Batterien verbessern könnte. Das neue Material ist ein Dendrimere-Graphenoxyd-Film, der auf jeder Schwefelkathode angebracht werden kann.
Laut der Forscher zeigten sich Schwefelkathoden, die mit diesem Film beschichtet waren, in mehr als 1000 Lade/Entladezyklen stabil, was Leistungsfähigkeit und Lebensdauer der Batterie natürlich beträchtlich erhöht bzw. verlängert. Das Coating ist dabei so dünn, dass Abmessungen und Gewicht der Batterie (und damit die Energie- und Leistungsdichte) nicht beeinflusst werden.
Neu entwickelte Elektroden sind von entscheidender Bedeutung bei der Entwicklung einer neuen Generation von Batterien mit hoher Energiedichte. Die Möglichkeiten von Lithium-Ionen-Batterien scheinen an ihre Grenzen zu stoßen, so dass viele Forscher ihr Hauptaugenmerk auf Lithium-Schwefel-Chemie als mögliche Weiterentwicklung richten. Den Rohstoff Schwefel gibt es im Überfluss, er ist leicht und besitzt theoretisch eine hohe Energiekapazität. Bei bisher gebräuchlichen Lithium-Schwefel-Batterien sinkt die Kapazität aber schnell an, wenn sie häufiger entladen und wieder geladen werden.
Das neue Material vereint die mechanische Stärke des Graphenoxyds mit einem Dendrimere-Molekül, das Lithium-Polysulfide umschließen kann. Das Ergebnis ist ein gelartiger Brei, der problemlos als ein nur 100 nm dünnes Coating auf Schwefelelektroden aufgebracht werden kann.
Laut der Forscher zeigten sich Schwefelkathoden, die mit diesem Film beschichtet waren, in mehr als 1000 Lade/Entladezyklen stabil, was Leistungsfähigkeit und Lebensdauer der Batterie natürlich beträchtlich erhöht bzw. verlängert. Das Coating ist dabei so dünn, dass Abmessungen und Gewicht der Batterie (und damit die Energie- und Leistungsdichte) nicht beeinflusst werden.
Neu entwickelte Elektroden sind von entscheidender Bedeutung bei der Entwicklung einer neuen Generation von Batterien mit hoher Energiedichte. Die Möglichkeiten von Lithium-Ionen-Batterien scheinen an ihre Grenzen zu stoßen, so dass viele Forscher ihr Hauptaugenmerk auf Lithium-Schwefel-Chemie als mögliche Weiterentwicklung richten. Den Rohstoff Schwefel gibt es im Überfluss, er ist leicht und besitzt theoretisch eine hohe Energiekapazität. Bei bisher gebräuchlichen Lithium-Schwefel-Batterien sinkt die Kapazität aber schnell an, wenn sie häufiger entladen und wieder geladen werden.
Das neue Material vereint die mechanische Stärke des Graphenoxyds mit einem Dendrimere-Molekül, das Lithium-Polysulfide umschließen kann. Das Ergebnis ist ein gelartiger Brei, der problemlos als ein nur 100 nm dünnes Coating auf Schwefelelektroden aufgebracht werden kann.
