باتری های پتاسیم گوگرد به عنوان سیستم ذخیره انرژی با انرژی بالا و کم هزینه توجه فوق العاده ای را به خود جلب می کنند، اما دستیابی به طول عمر چرخه‌ای زیاد و طولانی مدت گوگرد همچنان چالش برانگیز است.
محققان چینی دانشگاه‌های Tianjin و Hainan، توانسته‌اند که یک استراتژی برای بهینه سازی پلی سولفیدهای پتاسیم برای ساخت باتری های گوگرد پتاسیم با کارایی بالا را ارائه دهند. در این روش، کامپوزیتی از تک اتم‌های تنگستن و کاربید تنگستن طراحی شده است که مکانیزم دوگانه‌ای از تغییر ساختار (Conversion) و انتقال یون‌ها (Migration) را نشان می دهد. این ساختار، از دو نوع چهارچوب الی-فلزی ساخته شده است در حین حراردت دیدن در دمای بالا، به نانوبلور‌های تک‌اتمی تنگستن و همچنین کاربید تنگستن تبدیل می‌شود.
کاربید تنگستن مکان های کاتالیزوری را برای تبدیل پلی سولفیدهای پتاسیم فراهم می کند، در حالی که اتم های منفرد تنگستن مهاجرت و جابجایی سولفیدها را تسهیل می کنند و در نتیجه به طور قابل توجهی تجمع ترکیبات سولفیدی عایق و غیرفعال و مسمومیت کاتالیزوری مرتبط را کاهش می دهند. در نتیجه، الکتروشیمی پتاسیم-گوگرد بسیار کارآمد تحت شرایط با سرعت شارژ بالا و چرخه عمر طولانی به دست می آید. باتری‌ها بازدهی 89.8 درصدی با ظرفیت ذخیره انرژی 1504 میلی‌آمپر ساعت در گرم را دارد. همچنین قابلیت شارژ سریع (دسترسی به ظرفیت 1059 میلی‌آمپر ساعت در گرم) و طول عمر طولانی 200 چرخه در دمای 25 درجه سانتی‌گراد را ارائه می‌کنند. این پیشرفت ها جهت توسعه و آینده فناوری ذخیره‌سازهای پتاسیم گوگرد را روشن می کند.
باتری‌های پتاسیم- سولفور به دلیل فراوانی پتاسیم و گوگرد قیمت تمام‌شده‌ی کمتری نسبت به باتری لیتیومی دارند. اما به دلیل اندازه بزرگ‌تر یون پتاسیم نسبت به لیتیوم سرعت پایین شارژ و دشارژ در آن‌ها از مهم‌ترین محدودیت‌های این ترکیب است.
برای مشاهده متن اصلیخبرروی اینجا کلیک کنید.
