華理研究為高性能鋰硫電池研發(fā)提供新思路
2016年09月05日 8:0 3066次瀏覽 來源： 中新上海網(wǎng) 分類： 鋰
9月3日， 鋰硫電池理論比能量是目前鋰離子電池的3～5倍，被認(rèn)為是最有前途的新一代電池，但也面臨循環(huán)壽命低、活性物質(zhì)利用率低、硫正極材料及其放電產(chǎn)物導(dǎo)電性差等難題。
近日，華東理工大學(xué)化工學(xué)院化學(xué)工程聯(lián)合國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究人員，在高性能鋰硫電池的研究工作中取得重要進(jìn)展，提供了一種電催化加快聚硫化物還原反應(yīng)速率的新思路，為鋰-硫電池正極材料的設(shè)計(jì)提出了理論指導(dǎo)。
據(jù)介紹，該項(xiàng)研究工作主要由碩士研究生陶穎卿等在龍東輝教授的指導(dǎo)下完成，并得到了化工學(xué)院劉宇副教授在量化計(jì)算方面的支持。研究者采用液相浸漬法將具有電催化活性的Nb2O5納米顆粒均勻負(fù)載到中孔炭微球骨架中，以此作為單質(zhì)硫的載體，結(jié)合物理和化學(xué)吸附作用封裝活性物質(zhì)硫和中間聚硫化物，實(shí)現(xiàn)了硫正極性能的大幅提升。
同時(shí)，研究人員利用電化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究證明，Nb2O5納米晶體不僅與多硫化物陰離子之間存在著強(qiáng)烈的化學(xué)吸附作用，而且可以作為電化學(xué)催化劑顯著加快聚硫化物還原反應(yīng)速率，減少多硫化物的“穿梭效應(yīng)”。該硫正極表現(xiàn)出空前的倍率性能與優(yōu)良的循環(huán)穩(wěn)定性，在5C的電流下，放電容量達(dá)到887 mAh/g，循環(huán)500次后，容量維持在650mAh/g。
近日，該項(xiàng)研究工作的相關(guān)研究論文“Kinetically-EnhancedPolysul?de Redox Reactions by Nb2O5Nanocrystal for High-Rate Lithium–SulfurBattery”以全文形式發(fā)表在《能源環(huán)境科學(xué)》上。
責(zé)任編輯：李峒峒
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