Pesquisadores melhoram a estabilidade de dissulfeto de vanádio usado em baterias de íons de lítio

maio - 14
2019

Pesquisadores melhoram a estabilidade de dissulfeto de vanádio usado em baterias de íons de lítio

Os cientistas dizem que observaram como ocorre a instabilidade do dissulfeto de vanádio nas baterias de íons de lítio e afirmam ter resolvido o problema aplicando um revestimento de dissulfeto de titânio nanolayered.

Cientistas do Instituto Politécnico Rensselaer, de Nova York, disseram que melhoraram a estabilidade do dissulfeto de vanádio nos cátodos de baterias de íons de lítio para eletrônicos de consumo, armazenamento solar e veículos elétricos.

No papel flocos de bissulfeto de vanádio com revestimento de bissulfeto de titânio nanoalimentado como materiais de cátodo em baterias de íon de lítio , publicado na Nature , os cientistas afirmam que eles conseguiram tornar os flocos de dissulfeto de vanádio em uma bateria de íons de lítio mais estável revestindo-os com uma camada de titânio dissulfureto em torno de 2,5 nm de espessura.

Eles disseram que o revestimento de dissulfeto de titânio (TiS 2 ) era muito menos suscetível à ‘distorção de Peierls‘ durante o processo de litiação-delitiação, permitindo estabilizar o dissulfeto de vanádio subjacente. A distorção de peiels afeta a rede periódica de um cristal unidimensional, resultando em menor condutividade térmica.

Fighting Peierls distorção

Os pesquisadores disseram que observaram como a instabilidade do dissulfeto de vanádio usado em baterias de íons de lítio ocorreu. O artigo declara que a inserção de lítio é responsável pela distorção de Peierls – definida como uma assimetria no espaçamento entre os átomos de vanádio – e provoca o rompimento dos flocos de dissulfeto de vanádio.

“O revestimento TiS2 atua como uma camada de proteção”, afirmou o jornal. “Ele mantém o material VS 2  [sulfeto de vanádio] junto, fornecendo suporte mecânico. O cristal de TiS 2 permanece relativamente inalterado durante o processo de migração de lítio, o que explica por que o revestimento de TiS 2 melhora drasticamente a vida útil do cátodo VS 2 . Como resultado, o TiS 2 externo é resiliente aos ciclos de carga / descarga enquanto as camadas internas do VS 2 são mais protegidas da degradação devido ao suporte mecânico fornecido pelo revestimento de TiS 2. ”

Testes eletroquímicos, cálculos de teoria ótica in situ e teoria dos princípios de densidade de primeiros princípios foram usados ​​para verificar se a estabilidade dos flocos foi significativamente melhorada. “Essas descobertas fornecem novas oportunidades para o projeto racional de materiais condutivos de DDI [dichalogeneto de metal de transição] para a construção de baterias de íons de lítio de alto desempenho”, acrescentou o documento.

Fonte: Emiliano Bellini. Vem reportando sobre energia solar e renovável desde 2009.

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