Forskare från Singapore NanoBio Lab (NBL) säger att de har kommit på ett sätt att utveckla litium-svavel katoder, som är mindre komplicerat och tidskrävande än nuvarande metoder. Detta kan bana väg för den komponent för att bli ett lönsamt alternativ för litium-jon-batteri för användning i elektroniska fordon och utrustning.
Forskarna tillade att den nya “förenklad teknik” som ett praktiskt sätt att skala upp produktionen av nya material för att förbättra batteriets prestanda. Här presenteras en “lovande steg mot kommersialisering av litium-svavel batterier, som hade stor pipped som en potentiell ersättare för deras litium-jon-motsvarigheter, NBL forskare sade i ett uttalande. En lab inkubator som fokuserar på användning av nanoteknik för att skapa nya material, NBL står under statlig myndighet, Byrån för Vetenskap, Teknik och Forskning (A*STAR).
I teorin, litium-svavel batterier som kan lagra upp till 10 gånger mer energi än lithium-ion sådana, som–medan allmänt används i dag för att driva kommunikationsutrustning-hade begränsad lagringskapacitet och säkerhetsfrågor på grund av dess inneboende elektrokemiska instabilitet. Dessutom, svavel hade hög teoretisk energitäthet och låg kostnad och i mängder.
Hittills har det dock litium-svavel hade varit oförmögen att upprätthålla deras högre lagringskapacitet än upprepad laddning och urladdning av batteriet.
För att åtgärda detta, NBL sa att det utvecklats en två-steg-metoden för att förbereda katod, genom att först bygga kol värd innan man tillsätter svavel källa. Detta gjorde det möjligt för den forskargrupp för att få en 3D sammankopplade porösa nanomaterial, sägs det, och lägger till att det också hindrat kol byggnadsställning från att kollapsa när batteriet var laddat, som var typiska i katoder utvecklas med nuvarande metoder.
De kollapsar under första laddning och urladdning cykel resulterade i en strukturell förändring, vilket resulterar i katoder som var mycket tät och kompakt med en mindre yta och mindre porer. Här produceras lägre batteriets prestanda än NBL: s kol-byggnadsställning, Singapore lab sa.
Med hjälp av sin teknik, NBL, sade dess katod levereras 48% högre specifik kapacitet och 26% mindre kapacitet att blekna än konventionellt beredd svavel katoder. När mer svavel lades till materialet, dess katod klockat en hög praktisk areal kapacitet 4mAh per cm2, det läggs.
NBL sagt sitt litium-svavel katod visat kapacitet på upp till 1,220 mAh/g, vilket innebär 1gram av detta material kan lagra en avgift på 1,220 mAh. I jämförelse, en typisk litium-jon-katod har en energi kapacitet 140mAh/g. Labbet är katod fick också möjlighet att behålla sin kapacitet över 200 laddningscykler, med minimal förlust i prestanda.
Forskargruppen är att leda Jackie Y. Ying sade: “Vår metod är industriellt skalbar och vi räknar med att det skulle ha en betydande inverkan på den framtida utformningen av praktiska litium-svavel batterier.”
Bortsett från katoden, NBL forskare arbetade för att utforma och optimera anod, separator, och elektrolyt genom nanomaterial engineering, syftet här var att utveckla en komplett cell system för litium-svavel batterier som levereras högre energi lagringskapacitet, jämfört med konventionella litium-jon-batterier.
NBL konstaterade: “Såsom ett nytt batteri kan pågå mycket längre än dagens batterier, och skulle vara av stort intresse för elektroniska apparater, elektriska fordon och elnät lagring av energi.”
Forskargruppen är andra medlemmar J. L Cheong och A. En AbdelHamid.
RELATERADE TÄCKNING
Singapore universitet sätter upp $M 18.1 för att hjälpa studenter, forskare skapa startups
National University of Singapore (NUS) har lovat S$25 miljoner (US$18.18 miljoner euro) under fem år för att co-skapa 250 tech startups med sina doktorander och forskare.
Forskare i Singapore visar nya kvantkryptografi teknik över Singtel s fibernät
Det är bjudet av Singtel och National University of Singapore som en ny teknik för att säkra information i kvantvärlden.
Singapore löften $13,2 miljarder för att driva tech R&D
Landets premiärminister säger S$19 miljarder (US$13.18 miljarder kronor) kommer att investeras under fem år för att främja “forskning, innovation och entreprenörskap”, vilket är 18 procent, upp från tidigare tilldelningen av finansiella medel.
Dyson att bygga elbil anläggning i Singapore
Tänk att fylla år 2020, två våningar fabrik är en del av det BRITTISKA företaget är £2,5 miljarder (US$3,25 miljarder euro) globalt investeringar i ny teknik och planerar att lansera elbilar.
Singapore utility group rullar ut första omgången av elbil laddas poäng
SP-Koncernen har lanserat sin 38 laddning poäng på åtta olika platser runt ön, och att använda en blandning av 50kW likström och 43kW växelström, som en del av sina planer på att bygga ett nätverk av 1 000 laddningsstationer till 2020.
Relaterade Ämnen:
Hårdvara
iPhone
iOS
Rörlighet
Recensioner