Приготовленная в микроволновой печи пластмасса увеличивает продолжительность жизни батареи литиевой серы

Батареи литиевой серы были провозглашены как новое поколение батарей, чтобы заменить текущее литий-ионное разнообразие. Батареи литиевой серы более недорогие и более плотные энергией, чем литиевые ионы, каковые были бы важными изюминками во всем с электромобилей на ноутбуки.Но удар по батареям литиевой серы к этому пункту пребывает в том, что они не длятся как продолжительно, будучи применимыми приблизительно для 100 зарядных циклов.Исследователи Пердью нашли способ увеличить продолжительность судьбы на протяжении, у которого имеется добавленная премия того, чтобы быть эргономичным способом переработать пластмассу.

Их процесс, что был относительно недавно издан в Applied Materials ACS и Интерфейсах, показывает, что помещение впитанной серой пластмассы в микроволновой печи, включая прозрачные полиэтиленовые пакеты, преобразовывает материал в идеальное вещество для увеличения длительности судьбы будущих батарей больше чем к 200 освобождающим от обязательств зарядку циклам.«Не имеет значение, сколько раз Вы перерабатываете пластмассу, та пластмасса остается на земле», сказал Вилас Пол, адъюнкт-профессор в Школе Пердью Химического машиностроения. «Мы думали о способах избавляться от него в течение продолжительного времени, и это – способ, по крайней мере, увеличить стоимость».Потребность уменьшить закапывание мусора идет параллельно созданию батарей литиевой серы, достаточно хороших для коммерческого применения.

«Вследствие того что батареи литиевой серы становятся более популярными, мы хотим высосать более продолжительную судьбу из них», сказал Политик.Имеющая малую плотность полиэтиленовая пластмасса, которая употребляется для упаковки и включает большую часть пластмассовых отходов, оказывает помощь решить давешнюю проблему с батареями литиевой серы – явление, названное эффектом перевозок с кругооборотом транспорта полисульфида, что ограничивает, сколько времени батарея может прослужить между обвинениями.У батарей литиевой серы, как их имя предполагает, имеется литий и сера. В то время, в то время, когда ток применен, литиевые ионы мигрируют к сере, и химическая реакция происходит, чтобы произвести литиевый сульфид.

Побочный продукт данной реакции, полисульфида, имеет тенденцию направляться обратно к литиевой стороне и предотвращать миграцию литиевых ионов к сере. Это уменьшает мощность обвинения батареи, и длительности судьбы.

«Самый легкий способ заблокировать полисульфид пребывает в том, чтобы поместить физический барьер между литием и серой», сказал Патрик Ким, Пердью postdoc научный сотрудник в химическом машиностроении.Прошлые изучения делали попытку создания этого барьера из биомассы, такой как банановая кожица и фисташковая кожура, по обстоятельству того, что у пор в забранном из биомассы углероде был потенциал, чтобы поймать полисульфид.«Любой материал обладает своим собственным преимуществом, но биомассу замечательно держать и может употребляться для других целей», сказал Политик. «Ненужная пластмасса – в самом деле ненужный и обременительный материал».Вместо этого исследователи думали, как пластмасса имела возможность бы быть включена в углеродные леса, чтобы подавить полисульфид, курсирующий в батарее.

Прошлое изучение показало, что имеющая малую плотность полиэтиленовая пластмасса ведет к углероду, в то время, в то время, когда объединено с сульфированными группами.Исследователи впитали полиэтиленовый пакет в содержащий серу растворитель и поместили его в микроволновую печь, чтобы дешево обеспечить стремительное повышение температуры, нужной для преобразования в имеющий малую плотность полиэтилен.

Тепло продвинуло sulfonation и коксование пластмассы и позвало более высокую плотность пор для ловли полисульфида. Имеющая малую плотность полиэтиленовая пластмасса имела возможность тогда быть перевоплощена в углеродные леса, чтобы поделить половины лития и серы клетки монеты батареи.«Полученный из пластмассы углерод от этого процесса включает группу сульфоната с отрицательным зарядом, что имеется также, что имеет полисульфид», сказал Ким.

Сульфированный имеющий малую плотность полиэтилен, перевоплощённый в углеродные леса, исходя из этого, подавил полисульфид при наличии подобной химической структуры.«Это – первый движение для улучшения полного задержания батареи», сказал Политик. «Следующий движение изготовляет батарею большего размера, использующую это понятие».

Видео: https://youtu.be/9vgGA4vHaWg.Это изучение финансировалось Партнерством Naval Enterprise, Подходящим к Университетам для Национального Центра Власти и энергетического Превосходства Исследования в Пердью.

9 комментариев

Добавить комментарий