Una nueva batería de azufre-silicio sobre grafeno muestra unos resultados prometedores

Un grupo de investigadores de la Universidad de Beihang, Pekín, han presentado los primeros resultados de un nuevo tipo de batería de litio-azufre que ha logrado unas cifras realmente espectaculares en las pruebas realizadas hasta el momento.

Se trata de una batería que utiliza un copolímero de azufre en forma de panel de abeja (3D cpS), que ha sido distribuido de forma uniforme sobre una red de grafeno (3D cpS-G) para el material del cátodo y una red 3D de grafeno-silicio litiada como ánodo.

El resultado es una batería capaz de lograr densidades energéticas muy importantes. Unos 1.147 Wh/kg (para la masa total de cátodo y el ánodo), y un rendimiento y degradación también destacables, con un 0.028% por ciclo después de 500 cargas.

Este avance abre una nueva era para el diseño de las baterías de azufre-silicio. Unas baterías que cuentan con múltiples puntos positivos, como la sustitución del grafito por silicio, uno de los materiales más abundantes de la tierra y más económicos.

Por su parte el azufre ofrece cualidades como su su nula toxicidad, y también su aportación a la reducción de costes. Al mismo tiempo ofrece una gran capacidad para almacenar litio, hasta 10 veces más que las aleaciones metálicas de óxidos o fosfatos de níquel, manganeso, hierro o el contaminante cobalto que llevan algunas baterías.

De momento esta prometedora tecnología todavía tiene que superar algunos desafíos a nivel tecnológico. Aspectos como el aislamiento inherente de azufre (5 × 10-30 S cm-1) y alta solubilidad de los intermedios de polisulfuro, que causan comúnmente una gran pérdida del material activo, y que son los causantes de la baja ciclabilidad.

Gracias Luis por la ayuda.

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Vía | Greencarcongress