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    Arrêt de la navette soufre pour de meilleures batteries

    L'incorporation d'une couche de graphène à porosité hiérarchique dans les batteries Lithium-Soufre permet de surmonter l'une des limitations majeures de ces types de batteries. Crédit :2021 KAUST; Anastasia Serin

    Alors que notre société et nos systèmes de transport deviennent de plus en plus électrifiés, les scientifiques du monde entier recherchent des systèmes de stockage plus efficaces et de plus grande capacité. Les chercheurs de la KAUST ont apporté une contribution importante en modifiant les batteries lithium-soufre (Li-S) pour supprimer un problème connu sous le nom de navette polysulfure.

    « Le goulot d'étranglement dans l'utilisation des énergies renouvelables, surtout dans les transports, est le besoin de batteries haute densité, " dit Eman Alhajji, doctorat étudiant et premier auteur du mémoire de recherche.

    Les batteries Li-S présentent plusieurs avantages potentiels par rapport aux types de batteries les plus couramment utilisés. Ils ont une capacité de stockage d'énergie théorique plus élevée et le soufre est un élément non toxique facilement disponible dans la nature. Le soufre est également un déchet de l'industrie pétrochimique, il pourrait donc être obtenu à un prix relativement bas tout en augmentant la durabilité d'une autre industrie.

    La navette polysulfure implique le mouvement d'intermédiaires contenant du soufre entre la cathode et l'anode pendant les processus chimiques de la batterie. Cela dégrade sérieusement la capacité et la capacité de recharge des technologies de batterie Li-S qui ont été explorées à ce jour.

    La solution de l'équipe KAUST est basée sur une couche de graphène. Ils le font en soumettant un polymère polyimide à l'énergie laser dans un processus appelé traçage laser, créer un matériau poreux convenablement structuré. Une caractéristique clé est que le matériau est hiérarchiquement poreux en trois dimensions, ce qui signifie qu'il a un éventail de pores de différentes tailles. Des particules de carbone de taille nanométrique sont ensuite ajoutées et absorbées par les pores pour former le produit final.

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