海南大学团队提出锂硫电池催化剂理性设计新准则
近日,海南大学材料科学与工程学院教授邓意达、李运勇团队在锂硫电池关键催化机理研究方面取得重要进展,首次提出基于p-p-s电子轨道耦合的阴离子掺杂催化剂设计新准则,为锂硫电池高效催化材料开发提供全新方向,相关研究成果发表于国际期刊《自然-通讯》。锂硫电池拥有超高的理论质量能量密度与体积能量密度,在低空无人机、海洋装备等对空间和重量高度敏感的应用领域具备重要发展潜力。但该电池实际应用中,长期受多硫化锂转化动力学缓慢、反应能垒高及穿梭效应等问题制约,发展高效催化材料、加速硫氧化还原反应,成为该领域亟须突破的关键科学问题。针对这一技术瓶颈,研究团队围绕阴离子掺杂过渡金属化合物催化剂的构效关系展开研究,融合机器学习方法、密度泛函理论计算与实验验证手段,从电子结构本质出发,提出了全新的阴离子掺杂催化剂设计准则。该准则突破了传统仅增加活性位点数量的设计思路,通过调控阴离子、催化剂表面硫/硒原子与多硫化锂中锂原子之间的电子耦合强度,实现多硫化锂......阅读全文
大连化物所锂硫二次电池技术取得新进展
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员陈剑带领的科研团队在锂硫二次电池技术研发中取得新进展。经第三方权威机构测试,新研制的能量型锂硫二次电池的比能量达到609Wh/kg,刷新了二次电池比能量的记录。该电池也展示出了优异的环境适应性:在-20℃的环境中,放电比能量达到400Wh/kg;在-60℃
高比能量锂硫二次电池研究获重要进展
2-15Ah锂硫电池系(08-21-16-48-49)15Ah锂硫电池充电(08-21-16-48-49) 8月22日,中科院大连化物所陈剑研究员带领先进二次电池研究团队,在高比能量锂二次电池方面取得重要进展,研制成功额定容量15 Ah的锂硫电池,并形成小批量制备能力。 据了
德国科学家研发延长锂―硫―电池寿命的新技术
在德国马路上行驶的机动车有4000万辆,其中电动汽车的数量,据德国联邦交通部的数据,目前约为6400辆。影响电动汽车快速发展的原因主要在于电池的一次行驶里程过短及储电成本较高。为寻找更有效的技术方案,德国科学家看好锂―硫―电池,因为相比于锂离子电池,锂―硫―电池效率高而成本低。但是它有
-金属所在高能量密度锂硫电池研究上取得进展
单质硫作为锂硫二次电池正极材料的理论比容量高达1675 mAh g−1,与金属锂构成的二次电池体系理论比能量密度可达2600Wh/kg,是商业钴酸锂/石墨锂离子电池(理论能量密度360 Wh/kg)的7倍,同时单质硫价格低廉、产量丰富、安全无毒、环境友好,故锂硫电池被认为是很有
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。
下一代锂硫电池或在5分钟内完成充电
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好的电力解决方案。相关论文发表于最新出版的《自然·纳米技术》杂志。阿德莱德大学团队研究了硫还原反应(
下一代锂硫电池或在5分钟内完成充电
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好的电力解决方案。相关论文发表于最新出版的《自然·纳米技术》杂志。阿德莱德大学团队研究了硫还原反应(
上海硅酸盐所在高性能锂氧气电池研究中取得进展
锂金属具有极高的理论比容量和金属电极中最低的氧化还原电位,在锂氧气、锂硫、固态锂金属电池等高比能储能体系中得到了广泛的研究。目前,在锂金属面临的一些主要挑战中,稳定的固体电解质界面膜(SEI)的生成以及无枝晶的锂沉积在其中占据了主要地位。SEI膜的组分是决定锂金属负极稳定性的关键因素。因此,需要
锂硫电池获突破:为高性能储能器件提供新思路
中新网西宁12月12日电 (记者 孙睿)记者12日从青海省人民政府-北京师范大学高原科学与可持续发展研究院(以下简称:高科院)获悉,该院“高原绿色能源研发与应用创新团队”在锂硫电池研究方面取得进展。 据悉,该院“高原绿色能源研发与应用创新”团队成立以来,聚焦绿色发展及应用技术,产出了一批有价值的
关于锂硫电池不导电和体积膨胀问题的解决办法
主要的解决方法从电解液和正极材料两个方面入手。第一是电解液方面,主要用醚类的电解液作为电池的电解液,电解液中加入一些添加剂,可以非常有效的缓解锂多硫化合物的溶解问题。第二是正极材料方面,主要是把硫和碳材料复合,或者把硫和有机物复合,可以解决硫的不导电和体积膨胀问题。
宁波材料所等在全固态锂硫电池研究方面取得进展
锂硫电池被认为是最有发展潜力的下一代高能量密度储能器件之一,其正极材料单质硫的理论比容量和比能量可高达1675 mAh/g和2567 Wh/kg,是目前商用锂过渡金属氧化物正极的五倍。然而,传统锂硫电池的安全性与循环性能差是其面临的主要挑战,严重影响了商业化进程。采用无机固体电解质取代传统有机电
我所锂硫电池电解液材料研究取得新进展
近日,我所储能技术研究部张华民研究员、李先锋研究员、张洪章副研究员团队,利用“低Ksp抑溶效应”固定多硫化锂和“界面聚合成膜效应”保护金属锂,设计、制备出兼具高稳定性、高安全性和高容量发挥的电解质溶液,并实现了其在锂硫电池器件中的应用。该相关研究成果发表在Nano Energy, 2017, 3
福建物构所高能量密度锂硫电池研究取得进展
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
杨裕生院士:加速锂硫电池发展的三点建议
2016年6月,清华大学举办“锂硫电池研讨会”。会议快要结束的时候,针对当时媒体上不断出现的锂硫电池技术“突破”“领先”等报道,我以“沉着奋战锂硫电池”为题发言。我的发言主要表达了如下观点:锂硫电池“进门容易”,但会“越做越难”。锂硫电池技术存在“五低”:安全性低,体积比能量低,放电倍率低,能量
铌基异质结构纳米片解决了锂硫电池存在的问题
近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组研究员吴忠帅团队设计并制备出一种氮化铌-氧化铌异质结构纳米片,可同时作为锂硫电池的正极与负极载体,有效抑制了多硫化物的穿梭效应和金属锂负极枝晶的生长,应用该异质结构的锂硫电池在贫电解液、低负正极容量比、高硫载量条
福建物构所高能量密度锂硫电池研究取得进展
由于正极材料硫具有高理论比容量、丰富的自然储备、低成本和环境友好等显著优点,锂硫电池被认为是最有前景的下一代能量存储系统。使用导电碳质材料作为硫主体来构造硫正极的传统方法中,由于低极性碳和高极性LiPS之间的相互作用弱,碳基材料提供的物理隔离和物理吸附对抑制电池容量衰减的作用有限,特别是对于高载
锂锰电池与锂亚电池有什么区别
锂亚电池被称为锂亚硫酰氯电池,li-socl2,开路电压3.6V,终止电压2.0V。 锂二氧化锰电池的全称是li-mno2。正极是二氧化锰。开路电压为3.0v,终止电压为1.8v。 除了工作电压外,用户还要考虑每个厂家的电池容量、脉冲电流、体积和生产水平。 锂锰电池全称:锂锰氧化物电池(l
苏州纳米所高性能锂二次电池研究获进展
随着电动汽车和移动电子产品的发展,社会对能源存储与转化提出更高要求,继锂离子电池之后,可充电电池的高能量密度、高倍率充放电、高循环稳定性成为需求。锂硫电池凭借其高能量密度(2600 Whkg-1)、经济环保等优势成为下一代储能体系的候选者。然而,如单质硫与硫化锂的不导电性、多硫化锂中间产物的穿梭
中科院大连化物所研制全球比能量最高锂硫电池组
近日,由中科院大连化物所陈剑团队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”在京通过由中国轻工业联合会组织的科技成果鉴定。 锂硫电池是一种原料储量丰富、环境友好、成本低廉的高比能量二次电池,也是最接近实用化的下一代二次电池技术。 陈剑团队攻克了一系列锂硫电池工程技术难题,
二维层状粘土材料在锂硫电池中的应用获进展
11月18日,记者从广东省科学院化工研究所获悉,该所电子信息材料研究团队在基于二维层状粘土材料的高性能锂硫电池正极研究中取得新进展。相关研究相继发表于Nanotechnology Reviews、ChemSusChem。 电动汽车和电网储能等新兴技术的快速发展对二次电池的能量密度提出了更高的要
新型铌基异质结构纳米片用于贫电解液锂硫电池
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅团队,设计并制备出一种氮化铌—氧化铌异质结构纳米片,可同时作为锂硫电池的正极与负极载体,有效抑制了多硫化物的穿梭效应和金属锂负极枝晶的生长,应用该异质结构的锂硫电池在贫电解液、低负正极容量比、高硫载量条件下,展示出优异电化学性能。相关研究成果发表于《先进
研究前沿:电化学活性多功能隔膜涂层提升锂硫电池性能
与现有锂离子电池体系相比,锂硫电池具有更高的理论能量密度、更低的成本和环境友好等优势,是下一代高比能电池体系的理想候选之一。硫(S8)是典型的阴离子变价的转换反应正极材料,优点是理论容量高,但缺点在于电化学反应的中间态产物多硫化锂极易溶于醚类电解液,穿梭到金属锂负极发生不可逆反应,被称为“穿梭效
关于锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)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
中科院福建物构所提升锂硫电池循环稳定性
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/9/388530.shtm本报讯 当前,高容量储能装置成为便携电子设备以及电动汽车等新兴电子产品的迫切需求。由于硫具有低成本和环境友好等优势,锂硫电池(Li-S)拥有较高的理论比容量和能量密度,被视为最有应用前
廉价高功率的锂硫电池问世-500次充放电后功能无损
一种工业废品、一点塑料,再加上不太高的温度,或许就是引爆下一个电池革命的导火线。美国国家标准与技术研究所(NIST)、亚利桑那大学和韩国首尔国立大学的研究人员携手,将这些材料混合在一起,研制出了一种廉价、高功率的锂硫电池。研究人员表示,新电池的性能可与目前市场上占主流的电池相媲美,而且,经过50
化学所等在新型高比能锂硫电池研究方面取得突破
在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院等支持下,中科院化学所分子纳米结构与纳米技术院重点实验室的研究人员,在解决高比能锂-硫电池中多硫离子的溶出问题,提高锂-硫电池循环寿命方面取得重要突破。研究结果发表在近期J. Am. Chem. Soc.(2012, 134, 18510−
铌基异质结构纳米片并用于贫电解液锂硫电池
近日,我所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅研究员团队,设计并制备出一种氮化铌-氧化铌异质结构纳米片,可同时作为锂硫电池的正极与负极载体,有效地抑制了多硫化物的穿梭效应和金属锂负极枝晶的生长,应用该异质结构的锂硫电池在贫电解液、低负正极容量比、高硫载量条件下,展
锂亚硫酰氯的特点
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。
下一代锂硫电池或在5分钟内完成充电
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519248.shtm
河北工业大学团队为开发柔性锂硫电池提供新方案
近日,河北工业大学材料科学与工程学院副教授张永光、教授梁春永、化工学院博士刘桂华等人设计了一种新型锂硫电池正负极通用柔性材料,同时解决目前硫正极和锂负极所面临的问题,为开发柔性锂硫电池提供一种新的解决方案,相关成果发表于《先进功能材料》。 随着电子科技的不断进步,柔性可穿戴和便携式电子设备应运