การพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมซัลเฟอร์ (LSBs) เพื่อการใช้งานจริง

แบตเตอรี่ลิเธียมซัลเฟอร์ (LSBs) เป็นเทคโนโลยีแบตเตอรี่ที่มีศักยภาพสูง เนื่องจากมีความหนาแน่นของพลังงานสูงตามทฤษฎีถึง 2,500 Wh/kg ซึ่งสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (LIBs) ที่ใช้กันในปัจจุบันถึง 10 เท่า อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ LSBs ยังเผชิญกับความท้าทายหลายประการในการนำไปใช้งานจริง เช่น การเจริญเติบโตของเดนไดรต์บนอิเล็กโทรดแอโนด การสูญเสียวัสดุที่ใช้งานอยู่ และการขยายตัวของปริมาตรของสารประกอบซัลเฟอร์ระหว่างการชาร์จ ซึ่งส่งผลให้ประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลดลง
เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ ทีมนักวิจัยจากสถาบันการศึกษาและบริษัท Startups หลายแห่งได้ศึกษาแนวทางต่างๆ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ LSBs โดยรวมถึงการออกแบบอิเล็กโทรด เซลล์ และการปรับแต่งอิเล็กโทรไลต์
การศึกษาส่วนใหญ่เป็นการวิจัยในระดับห้องปฏิบัติการ โดยศึกษาจากเซลล์แบบเหรียญหรือแบบกระเป๋า อย่างไรก็ตาม การปรับขนาดแบตเตอรี่ LSBs จากขนาดเล็กเป็นรูปแบบขนาดใหญ่ เช่น เซลล์ทรงกระบอก 18650 เป็นขั้นตอนสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยี LSBs ที่ใช้งานได้จริงและสามารถผลิตได้จำนวนมาก ในงานวิจัยล่าสุดของ CEST ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Chem. Commun., 2023, 59, 10376-10379 (Outside front cover) ได้รายงานกระบวนการผลิตเซลล์ทรงกระบอก 18650 ของแบตเตอรี่ LSBs ที่ระดับโรงงานต้นแบบ โดยกล่าวถึงกลไกความท้าทายหลัก กลยุทธ์การปรับปรุง และประสิทธิภาพและความเสถียรของแบตเตอรี่ LSBs ที่ผลิตได้
https://pubs.rsc.org/.../articl.../2023/cc/d3cc02730a/unauth