Добавить новость
smi24.net
News in English
Октябрь
2023

Revolutionizing energy storage: Metal nanoclusters for stable lithium-sulfur batteries

0
Tokyo, Japan (SPX) Oct 16, 2023 - The demand for efficient energy storage systems is ever increasing, especially due to the recent emergence of intermittent renewable energy and the adoption of electric vehicles. In this regard, lithium-sulfur batteries (LSBs), which can store three to five times more energy than traditional lithium-ion batteries, have emerged as a promising solution.

LSBs use lithium as the anode and sulfur as the cathode, but this combination poses challenges. One significant issue is the "shuttle effect," in which intermediate lithium polysulfide (LiPS) species formed during cycling migrate between the anode and cathode, resulting in capacity fading, low life cycle, and poor rate performance. Other problems include the expansion of the sulfur cathode during lithium-ion absorption and the formation of insulating lithium-sulfur species and lithium dendrites during battery operation. While various strategies, such as cathode composites, electrolyte additives, and solid-state electrolytes, have been employed to address these challenges, they involve trade-offs and considerations that limit further development of LSBs.

Recently, atomically precise metal nanoclusters, aggregates of metal atoms ranging from 1-3 nanometers in size, have received considerable attention in materials research, including on LSBs, owing to their high designability as well as unique geometric and electronic structures. However, while many suitable applications for metal nanoclusters have been suggested, there are still no examples of their practical applications.

Now, in a latest collaborative study published in the journal Small on 25 August 2023, a team of researchers from Japan and China, led by Professor Yuichi Negishi of Tokyo University of Science (TUS), has harnessed the surface binding property and redox activity of platinum (Pt)-doped gold (Au) nanoclusters, Au24Pt(PET)18 (PET: phenylethanethiolate, SCH2CH2Ph), as a high-efficiency electrocatalyst in LSBs. The work is co-authored by Assistant Professor Saikat Das from TUS and Professor Deyan He and Junior Associate Professor Dequan Liu from Lanzhou University, China.

The researchers prepared composites of Au24Pt(PET)18 and graphene (G) nanosheets with a large specific surface area, high porosity, and conductive network, using them to develop a battery separator that accelerates the electrochemical kinetics in the LSB. "The LSBs assembled using the Au24Pt(PET)18@G-based separator arrested the shuttling LiPSs, inhibited the formation of lithium dendrites, and improved sulfur utilization, demonstrating excellent capacity and cycling stability," highlights Prof. Negishi. The battery showed a high reversible specific capacity of 1535.4 mA h g-1 for the first cycle at 0.2 A g-1 and an exceptional rate capability of 887 mA h g-1 at 5 A g-1. Additionally, the capacity retained after 1000 cycles at 5 A g-1 was 558.5 mA h g-1.

These results highlight the advantages of using metal nanoclusters in LSBs. They include improved energy density, longer cycle life, enhanced safety features, and a reduced environmental impact of LSBs, making them more environment-friendly and competitive with other energy storage technologies.

"LSBs with metal nanoclusters may find applications in electric vehicles, portable electronics, renewable energy storage, and other industries requiring advanced energy storage solutions. In addition, this study is expected to pave the way for all-solid-state LSBs with more novel functionalities," highlights Prof. Negishi. In the near future, the proposed technology can lead to cost-efficient and longer-lasting energy storage devices. This would help reduce carbon emissions and support renewable energy adoption, promoting sustainability.

Let us hope that this work motivates the application of metal nanoclusters to other sustainable energy storage systems as well!

Research Report:Metal Nanoclusters as a Superior Polysulfides Immobilizer toward Highly Stable Lithium-Sulfur Batteries








Лео Канделаки и Анжелика Стубайло сыграют в новую трэвел-игру «Кто куда» на ТНТ

KENGURU GAMES в Звенигороде звенели на всю страну

«А у кого нет проблем?»: Филипп Киркоров заговорил про здоровье после полученного ожога

Актер Корешков объявил о разводе со своей женой Дарьей


Tourism is increasing over prepandemic levels, overwhelming popular destinations

The Best Story Of Chicago Bulls’ Offseason Just Got A Happy Ending

The founder of Deliciously Ella started a blog when suffering from severe chronic pain. Now, her multimillion-dollar snack empire is going global

OpenAI warns that its new ChatGPT Agent has the ability to aid dangerous bioweapon development


Предрассветная Нёнокса...

Дивеево ..

«Газинформсервис» подтвердил соответствие системы менеджмента качества стандартам ISO и ГОСТ

Движение к победе: в России стартует премия «Мы верим твердо в героев спорта»


'I destroyed months of your work in seconds' says AI coding tool after deleting a devs entire database during a code freeze: 'I panicked instead of thinking'

Настройки GameHub и Winlator для игры в Prey (2017) на Android

Bungie promises to fix Destiny 2's new metroid-style morph ball as it makes players sick and glitches out on ultrawide monitors

The dairy industry would like Gen Z to drink more milk, so they made a Fortnite diner tycoon game



Студия Лебедева запустила образовательный проект, в котором заказчики сами создают свой дизайн

Кайрат Бермуканов поддержал Петра Яна перед боем в Абу‑Даби

Молодежь Подмосковья приглашают принять участие в конкурсе к 295-летию русского полководца Александра Суворова

Движение к победе: в России стартует премия «Мы верим твердо в героев спорта»


Хаски на Summer Sound – выиграй билеты на Like FM

Бесплатный курс и бесплатное обучение дизайну с личным наставником. Веб дизайн, UX дизайн, графический дизайн, дизайн для маркетплейсов

Врач Поляков: Киркоров рискует сойти с ума из-за препарата для похудения

Движение к победе: в России стартует премия «Мы верим твердо в героев спорта»


Полиция Красноярского края не стала комментировать дело о сливе информации журналистам из BAZA

От причала Петропавловской крепости стартовало уникальное судно "Стрельна"

Молодежь Подмосковья приглашают принять участие в конкурсе к 295-летию русского полководца Александра Суворова

Пост №6137249


Александр Бублик получил хорошую новость от ATP после завоевания титула

Андреева сохранила пятое место в рейтинге WTA, Александрова вошла в Топ‑15

Вероника Кудерметова оценила экстрим-парк «Урам» в Казани

Архангельская теннисистка завершила выступление на турнире WTA 250 в Яссах


Главреда Baza Трифонова задержали

Сотрудники Росгвардии задержали мужчину, подозреваемого в угоне в Подмосковье

Юрист назвал способы получить выплату по страховке из-за затопленного авто

Брянские спортсмены победили на Чемпионате России по сверхлегкой авиации


Музыкальные новости

Клипмейкер. Лучший Клипмейкер. Клипмейкер в Москве.

Надежда Бабкина высказалась о «вражде» с Надеждой Кадышевой

Рискнул на 100 тысяч рублей: инженер из Смоленска купил более 1,7 тысячи лотерейных билетов и выиграл автомобиль от «Национальной Лотереи» и РОЛЬФ на VK Fest

Баста устроил гендер-пати посреди концерта


Студия Лебедева запустила образовательный проект, в котором заказчики сами создают свой дизайн

Движение к победе: в России стартует премия «Мы верим твердо в героев спорта»

Молодежь Подмосковья приглашают принять участие в конкурсе к 295-летию русского полководца Александра Суворова

Кайрат Бермуканов поддержал Петра Яна перед боем в Абу‑Даби


"Выездные мастер-классы" Межвузовского Чемпионата КВН Санкт-Петербурга

Сегодня волгодончанин Дмитрий Долматов на шахматном фестивале «Малая Земля» в Новороссийске сделал победный дубль

Путин поздравил российских школьников с победой на математической олимпиаде

ЦСКА и "Оренбург" сыграли со счетом 0:0 в первом туре РПЛ


Москвичей предупредили о задержках наземного транспорта из-за ливня

Рискнул на 100 тысяч рублей: инженер из Смоленска купил более 1,7 тысячи лотерейных билетов и выиграл автомобиль от «Национальной Лотереи» и РОЛЬФ на VK Fest

25 июля пилотажная группа "Звезда" пролетит над пробками на шоссе под Москвой

Сильный ливень заблокировал людей в авто в центре Москвы


В Москве скончалась подруга Путина, которая рассказывала о его молодости: «Нам он как мужчина не нравился»

Путин отметил успехи российских школьников на математической олимпиаде.

Министр юстиции поделился информацией о роли адвокатов в специальной военной операции.

Путин отметил победу синхрониста Мальцева на чемпионате мира в Сингапуре.




Офтальмолог Кирилл Светлаков: секреты здоровых глаз для тех, кто носит контактные линзы

Уже не крепкий орешек: как Брюс Уиллис живет с неизлечимой болезнью

После вспышки инфекции на теплоходе «Леонид Красин» начали расследование

«Я на инвалидном кресле, он на «Тесле»: что случилось с блогером Мариш Мариш


«СТРАНА.ua»: Зеленский раскритиковал ЕС за непредоставление обещанной помощи

В центре Киева митингуют против реформ Зеленского


KENGURU GAMES в Звенигороде звенели на всю страну

В Москве впервые пройдет фестиваль экстремальных видов спорта

Кайрат Бермуканов поддержал Петра Яна перед боем в Абу‑Даби

Движение к победе: в России стартует премия «Мы верим твердо в героев спорта»


Куда Лукашенко хочет пристроить лишних дипломатов

Лукашенко призвал белорусских нефтяников «не раскачиваться, а бурить и бурить»

Посланник Трампа рассказал, как «неформально» договаривался с Лукашенко: после нескольких тостов Минск освободил политзаключенных


Более 800 спортивных площадок обновят и обустроят в Москве — Сергей Собянин

Собянин: Продолжаем внедрять новый стандарт заботы о женском здоровье в одном месте

Собянин: Модернизация двух корпусов ГКБ имени Вересаева завершится в этом году

Более 800 спортивных площадок обновят и обустроят в Москве - Сергей Собянин


Фестиваль «Сады и цветы»: как Москву превращают в городской оазис

Россияне рассказали, по каким критериям выбирают квартиру для покупки в 2025 году

Зарядки для электромобилей «Энергия Москвы» станут платными

Экономист оценил экологический и финансовый ущерб от пластиковых пакетов


Массовое строительство метро. 30 новых станций построят в Москве за 5 лет

Первая женщина — председатель Верховного суда: что известно об Ирине Подносовой

Цены на туристические поездки в Геленджик и Таиланд в 2025 году стали равными

Мебель, которой доверяют профессионалы — в "Аверсе"


В Башкирии ревнивец ранил жену шампуром и сдался полиции

Республика Алтай вошла в десятку регионов России по развитию ипотеки

Девочка упала при посадке на теплоход в порту Архангельска

Центр подготовки личного состава Северо-Западного округа Росгвардии пополнили призывники


Поезда в Крым и из Крыма следуют с задержками до пяти часов

Актуальная информация о задержке поездов в Крым и обратно

В Симферополе наградили юных крымчан за отвагу и решительность

В Симферополе на базе «Клинического госпиталя для ветеранов войн» функционирует гериатрический центр для пожилых людей с возрастными нарушениями


Фестиваль «Сады и цветы»: как Москву превращают в городской оазис

Молодежь Подмосковья приглашают принять участие в конкурсе к 295-летию русского полководца Александра Суворова

Газзаев: «Балтика» только вышла в РПЛ, но уже стала показывать достойную игру

Полиция Красноярского края не стала комментировать дело о сливе информации журналистам из BAZA














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *