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近期锂硫电池研究两大研究进展:高温性能及隔膜改进
2019年09月29日 发布 分类:技术前沿 点击量:162
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锂硫电池是以硫元素作为电池正极,金属锂作为负极的一种锂电池,由于高的理论比容量和能量密度,以及硫的低成本和环境友好等优势被视为最有应用前景的高容量存储体系之一,因此针对它的研究力度也相当地大。近期,关于锂硫电池有2项研究成果被公布出来,具体如下:

①锂硫电池高温下也能正常工作

锂硫电池虽然具有诸多优点,但也存在着诸多困难,比如硫的电子电导率低,反应过程中的穿梭效应引起容量损失,以及由于不耐高温,在高温环境下会导致电池的容量衰减、电池无法正常工作。

为了克服这些困难,南京工业大学付丽君教授和吴宇平教授课题组提出利用硫化聚丙烯腈复合材料(SPAN)作为工作电极,结合实验室长期研制的凝胶聚合物电解质,协同提升锂硫电池的电化学性能,尤其是高温下的电化学性能,并对其循环过程中的反应机理进行了探讨。日前,该成果发表在Cell期刊旗下的iscience上。

②锂硫电池隔膜材料研究取得进展

近日,中科院福建物质结构研究所王瑞虎研究员课题组近日在锂硫电池隔膜材料研究上取得新进展。课题组利用金属纳米粒的催化效应,以离子聚合物包覆氧化石墨烯为前驱体,通过离子交换和高温焙烧技术制备得到了钴、氮均匀掺杂的多孔碳纳米片复合材料。

该复合材料修饰的隔膜不仅可以通过物理/化学作用有效阻挡多硫化物穿梭通过隔膜,而且可以起到电催化剂作用,进一步促进被拦截的多硫化物进行催化转化。使用催化效应助力的修饰隔膜电极的电化学性能优于目前报道的大多数碳基正极材料,实现了锂硫电池硫负载量、体积容量和面容量的同步提升,这对高能量密度锂硫电池的设计构筑具有重要意义。

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