Gel-Beschichtung verbessert Lebensdauer von Lithium-Schwefel-Batterien
Forscher haben eine extrem dünne Beschichtung entwickelt, die die Lebensdauer und den Wirkungsgrad von Lithium-Schwefel-Batterien verbessern kann.
Das neue Material auf Basis eines Dendrimere-Graphenoxid-Komposit-Films kann auf jeder Schwefelkathode angebracht werden.
Keinen Einfluss auf Batteriegewicht
Laut der Wissenschaftler der Yale University zeigten sich Schwefelkathoden, die mit diesem Film beschichtet wurden, in mehr als 1.000 Lade- bzw. Entladezyklen stabil, was die Effienz der Batterie steigert. Die Beschichtung ist dabei so dünn, dass Größe und Gewicht der Batterie nicht beeinflusst werden. Das neue Material vereint die mechanische Stärke von Graphenoxid mit einem Dendrimere-Molekül, das Lithium-Polysulfide umschließen kann. Das Ergebnis ist ein gelartiger Slurry, der problemlos als 100 nm dünne Beschichtung auf Schwefelelektroden aufgebracht werden kann.
Bestehende Technologie optimieren
Neue Typen von Elektroden – positive und negative Polklemmen – gelten als wesentlich für die Entwicklung einer neuen Generation an Hochleistungs-Batterien. Da Lithium-Ionen-Batterien ihre Kapazitätsgrenzen erreichen, sehen viele Forscher Lithium-Schwefel als Lösung an. Schwefel ist sowohl leicht als auch reichlich vorhanden und hat eine hohe theoretische Energiekapazität. Allerdings leidet die vorhandene Lithium-Schwefel-Batterie-Technologie unter einem Kapazitätsverlust während des Lade- bzs. Entladevorgangs.