de.wedoany.com-Bericht: Ein Team um Professor Sun Jie von der Shaanxi Normal University in China hat einen neuartigen Titannitrid-Chromnitrid-Mischkristall-Katalysator entwickelt, der es Lithium-Schwefel-Batterien ermöglicht, nach 600 Lade- und Entladezyklen noch 93 % ihrer Kapazität zu behalten. Der Katalysator wurde entwickelt, um Lithiumpolysulfide einzufangen und schnell umzuwandeln und so den Shuttle-Effekt zu unterdrücken, der zum Kapazitätsverlust der Batterie führt. Dies eröffnet neue Wege für die kommerzielle Anwendung von Lithium-Schwefel-Batterien.

Professor Sun Jie erklärte: „Durch die kontinuierliche Anpassung der Zusammensetzung im TixCr1-xN-Mischkristall auf atomarer Ebene haben wir eine präzise Steuerung der elektronischen Struktur des Materials erreicht." Der Katalysator zeigte die beste Leistung bei einem Titan-Chrom-Atomverhältnis von 1:2 und wies im Vergleich zu reinem TiN oder CrN eine stärkere Polysulfid-Adsorptionsfähigkeit und einen schnelleren Ladungstransfer auf, was die Stabilität und Reaktionskinetik der Lithium-Schwefel-Batterie deutlich verbesserte.

Leistungstests zeigten, dass die Elektrode bei einer C-Rate von 2 C eine spezifische Kapazität von 801 mAh g-1 lieferte und die Kapazitätsabnahme nach 600 Zyklen nur 0,012 % pro Zyklus betrug. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift „Nano Research" veröffentlicht und dürfte die Anwendung von Lithium-Schwefel-Batterien in den Bereichen Elektrofahrzeuge und großtechnische Energiespeicherung vorantreiben.

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