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近期鋰硫電池研究兩大研究進展:高溫性能及隔膜改進
2019年09月29日 發布 分類:技術前沿 點擊量:565
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鋰硫電池是以硫元素作為電池正極,金屬鋰作為負極的一種鋰電池,由于高的理論比容量和能量密度,以及硫的低成本和環境友好等優勢被視為最有應用前景的高容量存儲體系之一,因此針對它的研究力度也相當地大。近期,關于鋰硫電池有2項研究成果被公布出來,具體如下:

①鋰硫電池高溫下也能正常工作

鋰硫電池雖然具有諸多優點,但也存在著諸多困難,比如硫的電子電導率低,反應過程中的穿梭效應引起容量損失,以及由于不耐高溫,在高溫環境下會導致電池的容量衰減、電池無法正常工作。

為了克服這些困難,南京工業大學付麗君教授和吳宇平教授課題組提出利用硫化聚丙烯腈復合材料(SPAN)作為工作電極,結合實驗室長期研制的凝膠聚合物電解質,協同提升鋰硫電池的電化學性能,尤其是高溫下的電化學性能,并對其循環過程中的反應機理進行了探討。日前,該成果發表在Cell期刊旗下的iscience上。

②鋰硫電池隔膜材料研究取得進展

近日,中科院福建物質結構研究所王瑞虎研究員課題組近日在鋰硫電池隔膜材料研究上取得新進展。課題組利用金屬納米粒的催化效應,以離子聚合物包覆氧化石墨烯為前驅體,通過離子交換和高溫焙燒技術制備得到了鈷、氮均勻摻雜的多孔碳納米片復合材料。

該復合材料修飾的隔膜不僅可以通過物理/化學作用有效阻擋多硫化物穿梭通過隔膜,而且可以起到電催化劑作用,進一步促進被攔截的多硫化物進行催化轉化。使用催化效應助力的修飾隔膜電極的電化學性能優于目前報道的大多數碳基正極材料,實現了鋰硫電池硫負載量、體積容量和面容量的同步提升,這對高能量密度鋰硫電池的設計構筑具有重要意義。

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