Electroquímica redox de tiosulfato de alta valencia para baterías acuosas avanzadas a base de azufre

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Ciencias de los materiales
• Almacenamiento de energía

Sus antecedentes:

• Las baterías acuosas a base de azufre (SAB) ofrecen un almacenamiento de energía seguro, de bajo costo y de alta capacidad.
• El bajo voltaje de salida de los redox de polisulfuro tradicionales limita las aplicaciones de SAB.

Objetivo del estudio:

• Introducir una nueva química redox de tiosulfato de alta valencia para las SAB.
• Para superar las limitaciones de voltaje de la electroquímica de azufre convencional.

Principales métodos:

• Redóxido de tiosulfato de alta valencia utilizado (S2O32-/S4O62-) en un medio acuoso.
• Se utiliza la espectroscopia de absorción de rayos X de estructura fina, la espectroscopia Raman in situ y los cálculos DFT.
• Investigó el almacenamiento reversible de cationes y la dinámica de transferencia de carga.

Principales resultados:

• Se logró un potencial redox positivo (> 0 V vs SHE) con tiosulfato.
• Se ha demostrado una alta tensión de funcionamiento de ~1,4 V.
• Exhibió una capacidad reversible de 193 Ah L-1 y más de 1000 ciclos con una retención del 99,6%.

Conclusiones:

• El redox de tiosulfato de alta valencia proporciona una nueva vía para las baterías acuosas energéticas.
• Este enfoque ofrece mejoras significativas con respecto a los sistemas tradicionales basados en polisulfuro.
• Abre nuevas vías para el almacenamiento de energía electroquímica avanzada a base de azufre.