De poreuze zwavelcomposietelektrode is omwikkeld met grafeen
En weer is er een superbatterij ontwikkeld of tenminste een superelektrode die de superbatterij dichterbij brengt (kan brengen). Wat dat betreft is er wel enig verband te ontdekken tussen onderzoek naar kanker en naar batterijen. Ik schrijf het maar weer braaf op. Onderzoekers uit Groot-Brittannië zouden met behulp van in grafeen gewikkelde elektroden een nieuw type lithium/zwavel-batterijen te hebben ontworpen, met magische of tenminste mooie eigenschappen qua ladingstransport en oplaadbaarheid.
Grafeen is het nieuwe wondermateriaal bestaand uit koolstofatomen, dat tegenwoordig een mooie toekomst in, onder veel meer, de energieopslag wordt toegedicht. Wat gebeurt er als je grafeen om een multifunctionele zwavelelektrode wikkelt? Dat levert een wonderelektrode op, schijnt het. Lithium/zwavelbatterijen zijn veelbelovend vanwege hun grote energiedichtheid, die veel groter is dan bij de tegenwoordige gangbare lithium/ion-batterijen.
Organometaalverbindingen zijn interessant vanwege een groot aantal toepassingsgebieden waarin die verbindingen goede diensten zouden kunnen bewijzen zoals in de opslag van waterstof, het afvangen van kooldioxide, katalyse en membraantechnologie. Om hun kathode te maken gebruikten Vasant Kumar van de universiteit van Cambridge en Renjie Chen van het technologisch instituut in Peking en hun medewerkers die organometaalverbindingen als ‘geraamte’ om een geleidende poreuze koolstofelektrode te maken, waarin zwavel dient als ‘gastheer’ en elk zwavelkoolstofdeeltje zorgt voor de energieopslag (daar vinden de elektrochemische reacties plaats). “Het koolstofgeraamte van de organometaalverbindingen fungeert als ‘kooi’ om de actieve materialen in de poreuze structuur vast te houden”, zegt Ka Xi van de Engelse universiteit. “Dat leidt tot een grotere op- en ontlaadstabiliteit en een hoge effeciëntie.” Ze kwamen er ook achter dat als de elektrode nog eens in grafeen werden gewikkeld, het transport van de elektronen en ionen wordt versneld. Die grotere ladingsoverdrachtssnelheid is mogelijk door de hoge elektrische geleidbaarheid van grafeen, denken de onderzoekers. De composietelektrode zou een belofte inhouden voor een effectievere oplaadbare batterij (superbatterij is misschien toch wat overdreven).
Bron: Eurekalert