美国研发新型硫阴极化学物质 可制成更稳定/性能更好的锂硫电池

随着对经济和可持续能源的需求不断增加，继续开发高能量密度电池至关重要。锂硫电池因其高能量密度、低成本、丰富的硫储量、无性和可持续性而受到学术界和行业专业人士的关注。然而，纯硫会与锂离子和电子反应，产生溶解在电解质中的多硫化锂中间体。此外，硫的低导电性最终将导致锂硫电池的循环寿命短和能量密度低。

为了克服上述挑战，据外媒报道，由美国马里兰大学王春生领导的多机构研究团队开发了一种新型硫阴极化学品，该化学品可以增强锂硫电池的稳定性，并为其提供更高的能量。研究人员使用石墨烯、碳纳米管、多孔碳和膨胀石墨等导电材料来防止多硫化物的溶解，并提高硫阴极的导电性。然而，挑战在于将纳米级硫封装在具有高硫含量的导电碳基底中，以避免形成多硫化物化合物。研究人员说：“我们利用硫和氧/碳之间的化学键来稳定硫，包括高温处理、“原始”硫的蒸发、富氧有机化学物质在真空玻璃管中的碳化，从而形成高硫含量的致密含氧稳定硫/碳复合材料。”此外，研究人员还使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱和成对分布函数来说明电极的反应机理。研究人员表示，“在致密的硫/碳复合材料中，稳定的硫以分子形式均匀分布在碳中，硫含量高达60%。在活化循环中形成的固体电解质界面将硫完全密封在碳基体中，即使在电解不良的情况下也能获得优异的电化学性能。“锂硫电池应用广泛，可用于家用和手持电子产品、电动汽车和电动汽车大型储能设备等。

标签：优越

汽车资讯热门资讯