¡Un nuevo descubrimiento! El plástico desechado podría mejorar la vida útil de las baterías de litio y azufre

Los ingenieros de PurdueUniversity en los EE. UU. Han encontrado una solución al eterno problema mundial de los desechos plásticos, al tiempo que mejoran la vida útil de las baterías de litio y azufre.

La densidad de energía teórica de las baterías de litio-azufre es de 3 a 5 veces mayor que la de las baterías de iones de litio, hasta 2600Whkg, que es una condición importante para los vehículos eléctricos y las baterías de portátiles. Por lo tanto, se denomina tecnología de próxima generación de baterías de iones de litio, pero la batería solo tiene un ciclo de carga corto de 100 veces.

El equipo de la universidad de Purdue para encontrar una manera de matar dos pájaros de un tiro, puede resolver el problema del reciclaje de plástico y la vida útil de la batería al mismo tiempo, según la investigación en ACSAppliedMaterialandInterfaces, en primer lugar, como una bolsa de plástico transparente no empapado de plástico de tinta en solución de azufre, luego el microondas y el soporte de las baterías de carbono, el ciclo de baterías de azufre de litio se puede promover a 200 veces.

VilasPol, profesor asistente de ingeniería química en la Universidad de Purdue, dijo que no importa cuántas veces se recicle el plástico, siempre estará allí en el mundo, y el equipo acaba de encontrar una forma de aumentar su valor.

El polietileno de baja densidad, que se utiliza a menudo en plásticos y embalajes, es el principal culpable de la contaminación plástica, pero resulta ser la clave para resolver el problema a largo plazo de las baterías de litio-azufre en experimentos. El trastorno se denomina efecto lanzadera de polisulfuro (efecto de protección de polisulfuro), que provoca una disminución en la capacidad y la vida útil de la batería.

Azufre de azufre de litio, tal como su nombre lo indica es para usar la batería de litio cuando pasa la corriente eléctrica, los iones de litio migran al azufre y se produce una reacción química, que produce sulfuro de litio (sulfuro de litio), sin embargo, los subproductos de reacción polisulfuro regresan fácilmente al electrodo de litio y evita que los iones de litio se muevan, lo que reducirá la capacidad de carga y la vida útil de la batería.

PatrickKim, investigador de ingeniería química de la Universidad de Purdue, dice que la forma más fácil de bloquear los polisulfuros es crear una barrera física entre el litio y el azufre.

Estudios anteriores han analizado este enfoque, utilizando energía de biomasa, como cáscaras de plátano y cáscaras de pistacho, para capturar polisulfuros de los poros en el carbono derivado de la biomasa. Pol dice que cada material tiene sus propios beneficios, pero la biomasa es más fácil de conservar y más adecuada para otros USOS, mientras que los plásticos de desecho son en realidad materiales pesados e inútiles.

Entonces, los investigadores querían incorporar plástico en el andamio de carbono de la batería, y estudios anteriores han demostrado que el plástico de polietileno de baja densidad también puede producir carbono cuando se combina con el grupo sulfonado.

Al sumergir las bolsas de plástico en un solvente que contiene azufre y calentarlas en el microondas, los investigadores pueden elevar la temperatura de una manera económica y eficiente y convertir el plástico en polietileno de baja densidad. La energía térmica también puede promover la sulfonación y carbonización del plástico, haciendo que los poros sean más densos y capturando más sulfuro.

Según Kim, el carbono derivado del plástico y el grupo sulfonado producido por este método tendrá una carga negativa, que también es la característica del polisulfuro. Por lo tanto, el polietileno sulfonado de baja densidad se convierte en un andamio de carbono, que UTILIZA propiedades químicas similares para bloquear el polisulfuro. Pol señala que este es el primer paso para aumentar la capacidad de las baterías de litio y azufre, y el siguiente paso es utilizar el concepto para fabricar baterías más grandes.

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