Chinesische Forscher entwickeln widerstandsfähiges Lithium-Schwefel-Batteriepaket mit erstaunlicher Widerstandsfähigkeit

Die Innovation wurde von Experten der University of Electronic Science and Technology of China und Kollegen angekündigt.

Chinesische Batterieforscher haben dank einer einzigartigen Kathodenbeschichtung ein Lithium-Schwefel-Paket mit erstaunlicher Widerstandsfähigkeit entwickelt, wie in einer am Donnerstag von ACS Publications veröffentlichten Laborzusammenfassung detailliert beschrieben wird.

Die Innovation wurde von Experten der University of Electronic Science and Technology of China und Kollegen angekündigt. Ein Prototyp blieb nach 300 Lade-/Entladezyklen stabil. Ein anderer kann laut ACS erstaunlich viel Strom liefern, nachdem er in zwei Hälften geschnitten oder gefaltet wurde.

„Die Batterie funktioniert auch nach einer Unterbrechung aufgrund ihres einzigartigen Designs weiter, bei dem das leitfähige Netzwerk auch nach einer physischen Beschädigung intakt bleibt“, sagte Professor Liping Wang gegenüber Interesting Engineering.

Lithium-Schwefel- oder Li-S-Batterien verwenden gängige Materialien und könnten günstiger sein als Lithium-Ionen-Alternativen. Laut ACS und AZONano können die Packs viel Strom speichern. Laut Experten der Universität Adelaide in Australien versorgen einige Li-S-Batterien bereits einige Laptops, Telefone und andere Geräte mit Strom. Diese Adelaide-Experten weisen jedoch darauf hin, dass das Aufladen dieses Batterietyps derzeit Stunden dauern kann. Sie arbeiten auch an besserer Li-S-Technologie.

In China verwendet das Team eine verbesserte Eisensulfidkathode mit einer speziellen Schicht zwischen Elektrode und Elektrolyt, um Korrosion zu reduzieren und die Leistung aufrechtzuerhalten, heißt es in der Zusammenfassung. Wenn eine Batterie in Betrieb ist, bewegen sich Ionen in einer Substanz namens Elektrolyt zwischen Anode und Kathode.

Wangs Team beschichtete die Kathoden mit Polyacrylsäure, wodurch die Fähigkeit der Elektrode, Strom über Hunderte von Zyklen zu entladen, erhalten blieb. Die Experten bauten sowohl eine Beutelzelle als auch eine Knopfzellenbatterie unter Verwendung einer beschichteten Kathode mit einem Elektrolyten auf Carbonatbasis, einer Lithiumfolie und einer Anode auf Graphitbasis.

Die Beutelzelle funktionierte, nachdem sie gefaltet oder geschnitten wurde. Das Münzpaket behielt nach 300 Zyklen noch 72 Prozent seiner Kapazität.

Der Durchbruch könnte zu einer sichereren Batterie für Elektrofahrzeuge und -geräte führen. Obwohl selten, können Batteriebrände katastrophale Folgen haben und oft für Schlagzeilen sorgen. Aber wie der Boston Globe berichtet, ist die Wahrscheinlichkeit, dass Benzinautos tatsächlich verbrennen, höher als bei batteriebetriebenen.

Trotzdem kann eine Verbesserung der Sicherheit nur die Angst vor Bränden beseitigen und dazu beitragen, die Elektrifizierung unserer Technik auszuweiten, um die Luftverschmutzung durch Hitzeeinschlüsse zu begrenzen. Die Reduzierung der Luftverschmutzung durch den Umstieg auf ein Elektro- oder sogar ein Induktionskochfeld kann einen Unterschied für die Luft und Ihren Geldbeutel machen. Die NASA bringt zum Beispiel erwärmende Dämpfe mit einem erhöhten Unwetterrisiko in Verbindung. Und wenn Sie Ihren Gasbrenner zugunsten eines Elektrofahrzeugs parken, können Sie bis zu 1.500 US-Dollar pro Jahr an Benzin- und Wartungskosten sparen. Dazu kommen Steuererleichterungen in Höhe von Tausenden Dollar, die Ihnen beim Kauf eines solchen Geräts behilflich sein können.

In China könnten die neuesten Li-S-Ergebnisse ein weiterer Schritt sein, sie mehr in den Mainstream zu bringen.

„Insgesamt deuten die Ergebnisse darauf hin, dass beschichtete Kathoden nicht nur sicherere Li-S-Batterien mit langer Lebensdauer, sondern auch effiziente Batterien mit anderen Metallsulfiden produzieren könnten“, so Wangs Team laut ACS.

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