Litium-syre system kan en dag överträffa dagens litiumjonbatterier på grund av deras potential för hög energitäthet. Dock, ett antal viktiga frågor, till exempel deras dåliga elektrokemiska stabilitet måste åtgärdas innan dessa system framgångsrikt kan konkurrera med nuvarande laddningsbara batterier. I dag, i ACS Central Science , forskare rapporterar en ny typ av katod, vilket skulle kunna göra litium-syre batterier till ett praktiskt alternativ.

Xin-Bo Zhang och kollegor noterar att de flesta problem som är förknippade med litium-syre batterisystem härrör från två mycket reducerade syrearter som reagerar lätt med elektrolyten och katoden. Kol är en vanlig starkt fungerande katod, men det är instabilt i dessa system. Så, laget antog att nyckeln till att låsa upp litium-syre-batteriernas potential skulle kunna vara att skapa katoder som inte reagerar på de minskade syrearterna, men som fortfarande har samma mycket ledande, Låg vikt, porösa egenskaper hos kolkatoder. Forskarna lyckades skapa en ultralätt katod av helt metall.

Designen innehåller tre former av nickel, inklusive en nanoporös nickelinredning och en yta av guldlegering som är direkt fäst vid nickelskum. Jämfört med kolkatoder, systemet har mycket högre kapacitet och är stabilt i 286 cykler, vilket är bland det bästa för litium-syre system, och är nästan konkurrenskraftig med nuvarande kommersiella litiumjon-system. Ytterligare experiment visade att stabiliteten och prestandan härrör från både den använda metallen och dess nanoporösa struktur, och att båda dessa aspekter skulle kunna optimeras för att ytterligare förbättra prestanda.