科学家实现对传统硫电池体系的根本性突破

近日,四川大学材料学院研究员林紫锋、副研究员代春龙和四川大学物理学院副研究员胡琳钰在新型高能量密度硫电池研究方面取得重要进展。相关研究成果于1月28日发表于《焦耳》。传统锂硫电池因多硫化物溶解穿梭效应、电极反应动力学缓慢以及工作电压偏低等问题,长期制约其实际应用。针对上述关键瓶颈,该研究从电荷载流子层面重新设计硫正极反应机制,实现了对传统硫电池体系的根本性突破。研究发现,在有机电解液中以铜离子替代传统碱金属离子作为载流子,可诱导形成难溶且导电的铜硫化物中间产物,从而在本征上抑制多硫化物溶解穿梭,并显著提升硫的氧化还原电位。该体系中硫正极的反应电位提升超过1.2V,在构建的锂–硫混合全电池中实现了稳定的3.3V放电平台,创下目前硫基电池体系中的最高值。得益于导电铜硫化物中间相的形成,该电池体系同时表现出优异的反应动力学和循环稳定性。所构建的锂–硫混合全电池在保持高工作电压的同时,实现了高达 980 Wh kg?1的能量密度,展现出......阅读全文

亚硫酰氯锂电池的结构和特性

以金属锂为负极,正极和电解液为亚硫酰氯(氯化亚砜),圆柱式电池,装配完成即有电,电压3.6V,是工作电压最平稳的电池种类之一,也是目前单位体积(质量)容量最高的电池。适合在不能经常维护的电子仪器设备上使用,提供细微的电流。其他锂电池还有锂--硫化亚铁电池、锂--二氧化硫电池等。

简述锂亚硫酰氯电池的缺点和不足

  1、电压滞后:在长期常温或常温贮存后,再以较大电流放电时,工作电压急剧下降,然后缓慢回复到正常  2、安全性问题:尽管采取了某些措施,仍有可能在放电态贮存,高温放电时发生无法控制的热量噴发而发生爆炸  3、价格较贵  4、环境污染:SOCl2吸水后分解成盐酸和二氧化硫,腐蚀性极强,所以生产地点必

锂硫电池隔膜涂层改性研究获新进展

  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Mo2C MXene;再以PEO-b-PS嵌段聚合物作软模版,采用分子自组装法在二维Mo2C MXene表面生长介孔S

关于锂亚硫酰氯电池的化学原理介绍

  Li/SOCl2电池由锂负极、碳正极和一种非水的SOCl2:LiAlCl4电解质组成。亚硫酰氯既是电解质,又是正极活性物质。其他的电解质盐,例如LiAlCl4,在特殊设计的电池中使用过,但电解液配方不同,电极性能就不同。负极、正极和SOCl2的成分要根据电池预期获得的性能,由制造商选定。  一般

新策略助力高能量密度锂硫电池发展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516181.shtm近日,华东理工大学化工学院副教授张亚运和教授龙东辉团队在高能量密度锂硫电池催化剂的设计方面取得新进展,该工作已发表于《先进材料》。受拼图游戏启发,研究团队开发了催化剂设计的新策略,并制

高性能水系锌硫电池研究取得新进展

  近日,东北大学副教授宋禹团队在水系锌硫电池研究中取得重要突破。他们采用共溶剂策略,调控锌离子在电解液中的溶剂化结构,促进溶剂化锌离子与硫正极间相互作用,进而加速硫正极的还原反应动力学。相关成果发表于J. Am. Chem. Soc.。  水系锌-硫电池具备高安全、低成本、高容量等特点,在大规模储

锂硫电池粘结剂领域研究获重要进展

在国家自然科学基金项目的支持下,华南师范大学化学学院兰亚乾教授和陈宜法教授在锂硫电池粘结剂领域取得了重要研究进展。相关研究发表于Advanced Materials。华南师范大学2020级硕士研究生姚晓曼为该论文第一作者,兰亚乾教授和陈宜法教授为通讯作者。 锂硫电池以其优异的理论比能量(2567 W

锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池简介

  锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池是实际应用电池系列中比能量最高的一种电池,不可充电,比能量可达590W·h/kg和1100(瓦时每立方分米)。这一最高的比能量值是由大容量、低放电率型大尺寸电池获得的。  Li/SOCl2电池被制作成各种各样的尺寸和结构,容量范围从低至400mAh的圆柱形炭包式

锂硫电池在技术上存在的问题介绍

锂硫电池存在的问题主要有:第一、单质硫的电子导电性和离子导电性差,硫材料在室温下的电导率极低(5.0×10-30S·cm-1),反应的最终产物Li2S2和Li2S也是电子绝缘体,不利于电池的高倍率性能第二、为锂硫电池的中间放电产物会溶解到有机电解液中,增加电解液的黏度,降低离子导电性。多硫离子能在正

新能源研究获进展-锂硫电池应用前景巨大

  能源和环境是当今人类面临的并得到世界各国高度重视的两大问题,并被列为优先发展的重大科技领域。发展锂电池、风力和太阳能发电等清洁能源系统,已成为现代能源产业的主流。锂电池凭借其优越的性能及技术的革新,在储能领域占据重要地位,但是电子设备和电动车的发展也对锂电池提出了更高要求。  新兴储能

欧盟创新型锂硫电池技术取得重大进展

  欧盟第七研发框架计划(FP7)提供部分资助,由意大利总协调,欧盟多个成员国蓄电池工业界广泛参与组成的欧洲LISSEN锂离子电池技术研发创新平台(ETP),长期致力于可充电锂离子电池技术的商业化开发应用。研发创新活动覆盖锂离子电池创新价值链的全过程,从创新型先进材料研究开发到新产品及生产工艺研制设

简述锂亚硫酰氯电池的用途和特点

  重要用途:锂亚硫酰氯电池可用于各种领域,重要用于智能卡表(水、电、气表)、计算机支撑电源、医疗器械、无线通讯、石油钻探、手提通讯器材、科研仪器、遥控数据采集系统、特种应用及其他电动设备等。  重要特点:稳定的高工作电压平台,高体积比能量/高质量比,能量低自放电率,长达15年存储寿命(在低于20℃

影响锂硫电池化学动力性能主要因素找到

  记者从中国科学技术大学获悉,该校钱逸泰院士团队和王功名教授课题组通过实验和理论结合的方式,研究了金属钴基化合物在锂硫化学中的动力学行为,发现钴基化合物中阴离子的价电子的p能带中心相对费米能级的位置,是影响锂硫电池界面电子转移反应动力学性质的主要因素。该研究成果日前发表在国际顶级能源材料期刊《焦耳

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,

锂硫电池发展面临三方面挑战

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497250.shtm近日,华东理工大学化工学院教授詹亮团队以《协同抑制多硫化锂发生穿梭效应和锂枝晶生长策略在锂硫电池领域中的研究进展》为题,在《先进材料》发表论文,对近十年来有关锂硫电池的正/负极“宿主”

金路集团:石墨烯锂硫电池尚处研究阶段

  针对目前市场关于金路集团(000510)“石墨烯锂硫电池研发取得重大突破”、“很快将投入工厂化生产”等传闻,金路集团今日称,现阶段锂硫电池基本处于基础研究阶段,仍有许多技术问题需要解决,尚不具备中试和产业化条件。   金路集团称,2013年12月,公司与中科院金属所签署《技术开发合同》,双方决

研究实现了锂硫电池在宽温域稳定运行

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,有效抑制了多硫化物的穿梭并加快了反应动力学,实现了锂硫电池在宽温域稳定运行。相关成果发表在《先进材料

锂硫电池用单原子催化剂研究获进展

锂硫电池以硫转换反应为核心,具有高能量密度和成本优势,是下一代储能技术颇有潜力的候选者之一。但在实际运行过程中,硫转换反应的动力学通常较为缓慢,限制了电池的实际性能。单原子催化剂尤其是新兴的高熵单原子催化剂能够提升硫转换反应动力学,但其背后的化学机制尚未明晰,常被简单归结为协同或熵增效应。这阻碍了单

锂硫电池充放电原理和存在的问题简单介绍

锂硫电池是锂电池的一种,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。单质硫在地球中储量丰富,具有价格低廉、环境友好等特点。利用硫作为正极材料的锂硫电池,其材料理论比容量和电池理论比能量较高,分别达到 1675m Ah/g 和 2600Wh/kg,远远高于商业上广泛应用的钴酸锂电池的容

亚硫酰氯锂电池的技术特点和应用

以金属锂为负极,正极和电解液为亚硫酰氯(氯化亚砜),圆柱式电池,装配完成即有电,电压3.6V,是工作电压最平稳的电池种类之一,也是单位体积(质量)容量最高的电池。适合在不能经常维护的电子仪器设备上使用,提供细微的电流。其他锂电池还有锂--硫化亚铁电池、锂-氧化硫电池等。

锂硫电池新突破!具备高能量密度等特征

  锂硫电池由于高的理论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面临着固体硫化物的绝缘性,可溶性多硫化物的穿梭效应以及充放电过程硫的体积变化大等挑战。这些问题通常导致硫的利用率低,循环寿命差,甚至一系列安全问题。如何在高含硫

高比能量锂硫电池自主研制成功

  日前,由中国科学院大连化学物理研究所开发的具有自主知识产权的“高比能量、大容量锂硫二次电池及电池组”在北京通过了由中国轻工业联合会组织的科技成果鉴定。鉴定意见为:项目技术总体达到国际先进水平,其中能量密度达到国际领先水平。  比能量是单位重量或单位体积电池所能放出的能量,是电池的重要性能指标。锂

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

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,

新型高活性单原子催化剂提升锂硫电池性能

  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《先进功能材料》上。  锂硫电池因其高能量密度优势,被视为最具应用前景的下一代二次电池之一。然而,硫正极

解锁COFs在锂硫电池粘结剂改性领域的应用

POAC-x(x = 1 – 5)作为Li-S电池粘结剂的添加剂和加速多硫化物催化转化的示意图。课题组供图  近日,华南师范大学化学学院教授兰亚乾团队联合南京师范大学副教授陈宜法等研究人员在锂硫电池粘结剂领域取得了重要研究进展。相关研究近日发表于Angewandte Chemie Internati

解锁COFs在锂硫电池粘结剂改性领域的应用

POAC-x(x = 1 – 5)作为Li-S电池粘结剂的添加剂和加速多硫化物催化转化的示意图。课题组供图近日,华南师范大学化学学院教授兰亚乾团队联合南京师范大学副教授陈宜法等研究人员在锂硫电池粘结剂领域取得了重要研究进展。相关研究近日发表于Angewandte Chemie Internation

锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池的技术特点

锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池是实际应用电池系列中比能量最高的一种电池,比能量可达590W·h/kg和1100(瓦时每立方分米)。这一最高的比能量值是由大容量、低放电率型大尺寸电池获得的。

锂硫一次电池关键材料研究取得新进展

   11月26日,中科院大连化物所储能技术研究部张华民、张洪章研究团队,成功开发出基于大孔容、高比表面、梯度有序多孔碳材料的碳硫复合正极,用其研制的锂硫一次电池能量密度达到500Wh/kg(650Wh/L)以上。相关研究成果“Lithium Sulfur Primary Battery with

研究实现锂硫电池在低温下的高容量稳定循环

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-拖曳聚合物电解质,通过硼酸酯动态共价键和极性侧链设计,动态重构锂离子溶剂化结构以降低脱溶剂化能垒,加速多硫化物转化