Vědcům z kanadské University of Waterloo se podařilo vyvinout ultratenký nanomateriál, který by mohl v praxi znamenat levnější, lehčí a účinnější baterie pro elektromobily. Tamní profesorka chemie Linda Nazarová a členové jejího výzkumného týmu zveřejnili v posledním čísle časopisu Nature Communications studii, která podle nich znamená průlom v technologii výroby lithium-sírových baterií. Jejich objev materiálu, který umožní nabíjení na sírové katodě, by měl přispět k překonání zásadní překážky v konstrukci lithium-sírové (Li-S) baterie. Tato baterie by teoreticky měla vydržet třikrát déle než současné lithium-iontové baterie při stejné hmotnosti a mnohem nižších nákladech. „Toto je zásadní krok v přiblížení lithium-sírové baterie praxi,“ zdůraznila Linda Nazarová. Skupina profesorky Nazarové se proslavila již v roce 2009, kdy uveřejnila článek pojednávající o výrobě baterie Li-S s pomocí nanomateriálů. Teoreticky může být síra alternativním katodovým materiálem k oxidu lithia a kobaltu, který se používá v současných lithium-iontových akumulátorech. Síra je do baterií velmi vhodná, protože je hojná, velmi levná a relativně lehká. Sírová katoda se však po několika cyklech vyčerpává, neboť síra se rozpouští v roztoku elektrolytu. Vědci si původně mysleli, že polysulfidy lze stabilizovat v porézním uhlíku či grafenu. Poté však přišli na to, že klíčem k problému by mohly být oxidy kovů. Nejdříve se zaměřili na oxid titaničitý, následně však zjistili, že nanovrstvy oxidu manganičitého (MnO2) fungují ještě lépe, a zaměřili se tedy na něj. Tým profesorky Nazarové zjistil, že okysličený povrch nanovrstvy MnO2 chemicky recykluje sulfidy v dvoustupňovém procesu zahrnujícím povrchově vázaný meziprodukt – polythiosulfát. Výsledkem tohoto objevu je vysoce výkonná katoda, která vydrží přes 2000 nabíjecích cyklů. Povrchová reakce je podobná chemickému procesu, který objevil Heinrich Wackenroder v roce 1845, v době německého zlatého věku výzkumu síry. „Dnes jen velmi málo vědců studuje nebo dokonce vyučuje chemii síry,“ podotkla Linda Nazarová. „Je ironií, že jsme museli pátrat tak hluboko v literatuře, abychom pochopili něco, co může tak radikálně změnit naši budoucnost,“ dodala.