人们对便携式电子设备、电动汽车和大型智能电网等需求的不断增长推动了能量存储技术的快速发展。由于硫具有高的理论比容量、丰富的自然储备、低成本和环境友好等特点，锂硫电池被认为是一类有前景的下一代能量存储系统。但是硫的导电性差、多硫化物的穿梭效应以及充放电循环中的体积膨胀等问题，仍然制约着锂硫电池的商业化进程。中空掺杂碳材料由于具有大的空腔能够缓解体积膨胀，并且杂原子掺杂可以增加多硫化物的束缚能力，实现锂硫电池的高比容量和长循环寿命。但是中空碳材料大多都是孤立的，这增加了材料的界面电阻，并且堆积的松散性也降低了电池的体积能量密度。发展相互连接的中空结构杂原子掺杂的碳材料作为硫主体材料对于提高锂硫电池的性能具有重要意义。
在国家自然科学基金（21471151，21673241）和中国科学院战略性先导科技专项（XDB20030200）的资助下，中科院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室王瑞虎课题组利用离子聚合物包覆的ZIF-8核壳结构（ZIF-）作为前驱体，采用阴离子交换策略引入双氰铵根离子（DCA），经高温碳化诱导核壳结构分解并相互交联，成功制备出一类相互连接的中空氮掺杂多孔碳材料（HNPC）。这种结构能够减小材料的界面电阻，增强对多硫化物的吸附能力，提高活性物质的利用率，使得电池在8@ImIP2 C的倍率下稳定循环800圈以后，仍能达到562 mA h g-1的比容量，电化学性能明显优于传统杂原子掺杂的碳材料。上述研究工作发表在《先进功能材料》（Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1902322. DOI: 10.1002/adfm.201902322），文章的第一作者是李忠林。
福建物构所高能量密度锂硫电池研究取得进展
近日，大连理工大学教授胡方圆团队在低温准固态锂硫电池研究方面取得新进展。该研究针对锂硫电池低温下离子传输通道受阻与界面脱溶剂化能垒倍增的问题，基于动态溶剂化调控策略，设计了一种动态迁移-拖曳聚合物电解......
近日，大连理工大学教授胡方圆团队在宽温域锂硫电池研究方面取得新进展。该研究针对锂硫电池高温条件下穿梭效应严重、低温动力学缓慢和枝晶生长问题，基于分子工程策略，创制了具有氧化还原介质功能的聚合物刷材料，......
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员陈剑团队和研究员邓德会团队合作，在锂硫电池硫正极单原子催化剂研究方面取得新进展，合成了一种新型P配位单原子Fe催化剂，提升了锂硫电池性能。相关成果发表在《先进功......
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澳大利亚莫纳什大学科学家研制出一款超快速充电锂硫电池，可为长途旅行电动汽车和商用无人机供电。相关论文发表于新一期《先进能源材料》杂志。图片来源：物理学家组织网研究人员表示，这款新型电池能量密度为传统锂......
在澳大利亚雅拉山谷中，一场电池技术革命正悄然上演。这里，钠离子电池为住宅楼和商业企业提供稳定的电力支持，迈出可持续电池应用的重要一步。锂电池几乎凭借一己之力成为影响人们生活最广泛、最深远的科技之一，但......
澳大利亚科学家开展的一项新研究表明，下一代锂硫电池有望在5分钟内完成充电，而不像目前这样需要数小时。这一突破有可能彻底改变储能技术，推动高性能电池系统的发展，为消费电子产品和电网应用储能系统提供性能更......
近日，华东理工大学化工学院功能炭材料研究团队在锂硫电池隔膜涂层改性方面取得新进展，研究成果在线发表于《先进能源材料》。研究团队基于MAX相层间化合物的分子结构特征，先制得二维Mo2CMXene；再以P......
全固态电池因具有安全性高、稳定性好、能量密度高等优点，开创性的解决了传统有机电解液电池中存在的寿命短、易燃、易爆等问题，成为一项突破技术。单质硫作为锂硫电池的正极材料，其理论比容量达到1675mAh/......