Genombrott mot kraftfullt litium-jonbatteri

Forskare vid University of Waterloo har med hjälp av nanoteknik visat att det går att tillverka ett robust batteri i kombinationen litium-svavel. Kemister har länge vetat att kombinationen litium och svavel ger hög energitäthet.

Svavel är dessutom billigare än många andra material som används i dagens litium-jonbatterier.

Utmaningen har varit att kunna använda svavel i batteriets katod.

- Svavlet måste kunna befinna sig i nära kontakt med en ledare, exempelvis kol, säger forskningsledaren Linda Nazar i ett pressmeddelande.

De kanadensiska forskarna har löst problemet genom att använda sig av en speciell sorts poröst kol, vars porer är ytterst likartade.

Genom en speciell nanogjutningsmetod har forskarna framställt kolstavar med en diameter av 6,5 nanometer, och placerat dem i knippen med tre till fyra nanometers mellanrum.

Sedan fylldes mellanrummen med smält svavel. Några problem att få svavlet att fylla de fina hålrummen uppstod aldrig. Kontroller med elektronmikroskop visade att alla hålrum fyllts med svavel vilket ger en mycket stor exponeringsyta mot kolet.

Enligt forskarna får man med metoden tre gånger så hög energitäthet jämfört med om man använder metall i katoden.

Forskargruppen, som sökt patent på tekniken, ska nu lösa återstående problem och vidareutveckla katodens uppbyggnad. Tekniken att blanda andra material med kolnanostavarna hoppas man ska kunna användas även för andra material.

Forskarnas rön presenteras idag i Nature Materials.