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科学家发明包裹锂流电池正极材料的新技术

锂硫电池有望被应用于动力电池、便携式电子产品等领域,但内部的多硫化物穿梭效应造成循环寿命短的问题将限制其将来的实际应用。 日前,中科院苏州纳米所陈立桅团队在锂硫电池的研究取得进展,相关成果发布于《自然.通讯》。 常规的包覆策略是在硫正极材料颗粒外制备一个包覆层,然后将此材料制备成正极并与电解液等搭配组装成电池。但常规包覆策略存在一个难以克服的矛盾:如果材料颗粒在组装电池之前已覆有完美包覆层,则电解液难以扩散进材料内部,导致内部的硫无法参与充放电过程;如果材料未被完美包覆,则充放电过程中的中间产物多硫化物仍将从正极材料中扩散出来,造成穿梭效应。为此,研究人员预先在碳/硫复合颗粒上生长一层不完美的含孔的预包覆层,后将由此材料制备而成的正极与含有特殊添加剂的电解液一起组装成电池。在电解液浸润碳/硫颗粒的同时,添加剂将与预包覆层发生反应,从而在颗粒外部原位形成致密的包覆层。 这种原位包覆策略避免了常规手段的弊端,既实现了电解液......阅读全文

青岛能源所锂硫电池硫族正极研究取得进展

锂硫电池因较高的理论容量(1675 mAh·g-1)和能量密度,被认为是增加电动汽车续航里程的有效策略之一。然而,硫正极电子导电性差、体积变化剧烈以及多硫化锂的穿梭效应等缺点,阻碍了锂硫电池的性能。因此,开发和制备新型硫正极材料将是实现高效储能锂硫电池的有效途径之一。  中国科学院青岛生物能源与过程

福建物构所等锂硫电池正极材料研究取得进展

  锂硫电池的能量密度是目前商品化锂离子电池的3-5倍,同时硫具有成本低、环境友好、安全性能高等优点,能很好地满足未来动力电池的需要。然而在实际应用中,锂硫电池存在着硫的电导率低、放电过程中多硫化物的溶解以及充电过程中硫电极的体积膨胀等问题,这些问题导致硫正极的循环寿命短、容量衰减快以及能量效率低,

电工所制备出锂硫电池新型多级次石墨烯基碳硫正极材料

  日前,中国科学院电工研究所研究员马衍伟团队设计开发出一种具有多级次微观结构的新型石墨烯-多孔碳球复合纳米材料。该碳复合材料兼具石墨烯纳米片和多孔碳纳米球的优点,具有3182 m2 g-1的超高比表面积和1.93 cm3 g-1的大孔隙率。基于这种碳纳米材料,电工所制备出了高性能锂硫电池正极。  

锂硫电池隔膜材料研究取得进展

  锂离子电池被广泛应用在人们日常生活领域。随着社会发展,传统锂离子电池已经远不能满足人们对能源存储的需求。锂硫电池(Li-S)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。然而,Li-S电池的商业化应用仍存在一些技术挑战,如固体硫化物的绝缘性,

什么是锂硫电池?

  锂硫电池是锂电池的一类,截至2019年尚始终处于科研开发环节。锂硫电池是以硫元素做为电池正极,金属锂做为负极的一类锂电池。单质硫在地球中储藏量极为丰富,有着价格实惠、绿色环保等特性。使用硫做为正极材料的锂硫电池,其材料理论比电容量和电池理论比能量较高,分別超过1675毫安时/g和2600Wh/k

简述锂硫电池的优点

  1.锂硫电池重量轻  其轻质的特性有利于电池总体能量密度的提高。根据三类石墨烯的共同反应,全石墨烯硫正极可建立多达九十%的活性物质利用率与出色的循环稳定性能。  2.锂硫电池导电性能好  使用高孔容石墨烯做为硫载体,一部分氧化石墨烯做为间隔层,高导电石墨烯做为集流体,明确提出了全石墨烯基正极结构

福建在我国锂硫电池隔膜材料研究取得进展

  锂离子电池被广泛应用在人们日常生活领域。随着社会发展,传统锂离子电池已经远不能满足人们对能源存储的需求。锂硫电池(Li-S)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。   然而,Li-S电池的商业化应用仍存在一些技术挑战,如固体硫化物的

锂硫电池的充放电原理

  典型的锂硫电池一般采用单质硫作为正极,金属锂片作为负极,它的反应机理不同于锂离子电池的离子脱嵌机理,而是电化学机理。  锂硫电池以硫为正极反应物质,以锂为负极。放电时负极反应为锂失去电子变为锂离子,正极反应为硫与锂离子及电子反应生成硫化物,正极和负极反应的电势差即为锂硫电池所提供的放电电压。在外

福建物构所锂硫电池隔膜材料研究取得进展

  锂离子电池被广泛应用在人们日常生活领域。随着社会发展,传统锂离子电池已经远不能满足人们对能源存储的需求。锂硫电池(Li-S)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。然而,Li-S电池的商业化应用仍存在一些技术挑战,如固体硫化物的绝缘性,

大连化物所锂硫电池电解液材料研究获进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部张华民、李先锋、张洪章团队研发出一种含大体积阳离子的锂硫电池电解液,并证实其能够有效提高多硫化物稳定性,延长锂硫电池的循环寿命。  锂硫电池具有能量密度高、成本低、环境友好的优势,是国际储能领域的研究热点之一。然而,由于锂硫电池存在多硫化锂飞梭、多