Baterías de flujo redox de polisulfuro de alta potencia a través de un campo de electrones interfacial en una...

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Las baterías de flujo redox de polisulfuro acuoso (PS-RFB) ofrecen un bajo costo y una alta capacidad para el almacenamiento de energía a escala de red.
• La cinética lenta del polisulfuro causa una alta polarización y una baja eficiencia en los PS-RFB.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un electrocatalizador eficiente para acelerar la cinética redox del polisulfuro.
• Para mejorar el rendimiento de las baterías de flujo redox de polisulfuro acuoso.

Principales métodos:

• Fabricación de una heterojunción de carbono @ MoS2 (Meso-NC @ MoS2) ordenada en 2D dopada con nitrógeno con una nanoestructura tipo sándwich.
• Caracterización electroquímica del catalizador en las PS-RFB.

Principales resultados:

• El catalizador Meso-NC@MoS2 redujo significativamente el exceso de potencia de carga en ~ 377 mV.
• La eficiencia energética de la batería aumentó del 42,28% al 85,75% a 20 mA cm-2.
• Se logra una alta densidad de potencia (112 mW cm-2) y un ciclo estable (3200 ciclos durante 30 días) con una eficiencia coulombina del 99,9%.

Conclusiones:

• La heterojunción Meso-NC@MoS2 personalizada acelera efectivamente la cinética redox del polisulfuro.
• Esta nanoestructura optimiza la adsorción y la transferencia de carga, lo que lleva a un rendimiento superior de PS-RFB.
• El catalizador desarrollado es muy prometedor para aplicaciones prácticas de almacenamiento de energía a gran escala.