作者:张康明; 戴丽琴; 谢莉婧; 苏方远; 刘卓; 陈志文; 陈成猛 期刊:《现代化工》 2020年第01期
锂硫电池作为高能量密度的二次电池存在硫的低导电性和多硫化物的穿梭效应等问题。通过制备高还原度的氧化石墨烯隔膜,并将其应用于锂硫电池。利用石墨烯片层形成的空间位阻和小介孔结构,可阻挡多硫化物的迁移以及其高导电性可减弱电池极化。在0.2 C下,采用高还原氧化石墨烯隔膜的锂硫电池初始比容量达到了1143.2 m Ah/g,经过100次循环后容量保持率为74.25%。此外,在2 C下仍有626.1 m Ah/g的比容量。表明高还原氧化石墨烯隔膜可以...
作者: 期刊:《军民两用技术与产品》 2020年第01期
澳大利亚莫纳什大学的研究团队找到了足够稳定的新型锂硫电池结构,能够让锂硫电池具有前所未有的充放电效率,有望将智能手机的续航时间提升至5天,或者使电动汽车的续航距离达1000km以上。该新型锂硫电池结构虽然仍依赖于传统的粘合剂,但仅在相邻粒子间放置了最少量的粘合剂,增加了容纳结构变化及其产生应力的空间,从而在碳基质和硫颗粒之间形成超强的桥接键,为充电过程中电池的膨胀留出额外的空间。
欧盟研发出能量密度超过310Wh/kg的电动汽车锂硫电池欧盟“地平线2020”框架计划支持的欧洲最关键锂硫电池研究项目——适用于电动汽车的锂硫电池项目(ALISE)目前已研发出能量密度超过310Wh/kg的锂硫电池。该类电池更轻便,能量密度大,且无需关键性原材料。
作者:李娇娇; 王风彦; 马志鹏; 邵光杰 期刊:《燕山大学学报》 2019年第06期
与锂离子电池相比,锂硫电池具有较高的理论能量密度。然而,硫具有较差的电子导电性,以及充放电过程中体积膨胀和放电产物多硫化锂的“穿梭效应”,这将导致实际应用中电池的循环寿命很差。在本文中,利用溶剂插层剥离法将MoS 2体相材料剥离成超薄的纳米片。后续通过简单的真空抽滤法将高导电性的碳纳米管和超薄MoS 2纳米片的乙醇分散液依次修饰在商用聚丙烯隔膜上。电化学测试结果表明,使用CNT+MoS 2/PP隔膜的锂硫电池在1C下显示出了...
因为理论能量密度高和硫资源丰富,锂硫电池成为目前研究的热点之一。锂硫电池反应历程复杂、中间产物多,众多理解和说法与锂离子电池不尽相同。为此,从硫正极、锂负极、电解质和电池四方面,作者简述了对锂硫电池中相关问题的理解和看法。正极材料大致可分为“流动硫”和“固定硫”两类,二者各有特色,后者基于固固转化反应机制,有利提升体积能量密度和构建固态电池;锂负极寿命和电池安全性是锂硫开发过程中必须攻克的难关。
一项由中国香港科技大学(HKUST)领导的跨大学研究计划中,成功研发出1种环保型可充电液体燃料,可在几分钟内为电动汽车充满电,现有的电池技术需要数小时才能给汽车充满电。该种燃料称为“电子燃料”(e-fuel),如果采用太阳能或风能为其充电,其便是1种碳中性燃料。与化石燃料一样,该燃料也可轻易被发送至电网,也可快速给汽车充电。该电子燃料系统继承了锂硫电池的化学特性,具有锂金属容量大、硫阴极成本低等优点。为了解决锂表面会形...
作者:胡方圆; 刘冬明; 李佳乐; 王锦艳; 邵文龙; 张天鹏; 刘思洋; 蹇锡高 期刊:《中国材料进展》 2019年第10期
近年来,为了缓解能源短缺和环境污染问题,高性能储能器件成为研究的热点方向。目前,新型储能器件(包括锂硫电池、钠离子电池及超级电容器等)因其广阔的发展前景而备受科研人员的青睐。寻找高性能、低成本的关键材料是提升其性能的有效途径之一。高性能聚合物具有质轻、价格低廉、性能稳定等优势,已成为现代工业和高新技术产业的重要基石,特别是其近年来在新能源领域的应用正逐渐引起人们的广泛关注。主要针对应用于锂硫电池、钠离...
作者:郝言; 邓南平; 何本桥; 程博闻; 康卫民 期刊:《功能材料》 2019年第09期
随着化石能源的日渐枯竭、能源危机和环境问题的日益突出,开发环境友好的二次电池能源体系迫在眉睫。锂硫电池作为一种新型的储能电池,其理论比容量高达1 675 mAh/g,质量密度可达2 600 Wh/kg,且原材料来源广、成本低等优点,使得其有望代替锂离子电池成为下一想的能源电池。近年来,可穿戴电子设备、智能纺织品的出现,对储能电池提出了更高的要求-柔性,因此开发柔性锂硫电池已经成为研究热点。作为锂硫电池的重要组成部分,柔性正极材...
作者:张力; Rashid; Arif; 李莎; 张桥保; 晏成林 期刊:《科学通报》 2019年第32期
锂硫电池是高能量密度二次电池的重要体系.但硫材料固有的绝缘属性以及硫正极在电化学循环中特殊的"固-液-固"反应历程,易导致材料利用率低、极化严重、溶解性多硫化锂"穿梭"以及剧烈体积变化等负面影响,造成高负载硫正极性能发挥和稳定循环的极大困难.近年来,作为非活性组分的黏结剂在锂硫电池中被赋予了丰富的功能,如有效捕捉溶解性多硫化锂以及维持电极/导电结构长期循环稳定性等,极大地推动了高负载硫正极的发展.本文从高负载...
作者:王振; 杨程响; 王庆杰 期刊:《当代化工研究》 2019年第10期
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,可溶性长链多硫化物的穿梭效应以及充放电期间硫的体积变化大等。
锂硫电池,以单质硫作为正极,金属锂为负极,理论比能量可达2600Wh·kg^-1,是传统锂离子电池的3~5倍,且由于单质硫在地球中储量丰富、价格低廉,因此被认为是最具发展潜力的下一代高比能量二次电池体系之一。
作者:张胜利; 李丹丹; 宋延华; 司丹亚 期刊:《轻工学报》 2014年第05期
以价廉易得的玉米秸秆为原料,采用ZnCl2化学活化法,通过微波加热制备活性炭材料,继而采用熔融法与单质硫复合制备硫/碳复合材料.利用比表面积和孔隙率分析仪,XRD,FESEM对材料的结构及形貌进行分析,并用充放电及循环伏安测试研究了材料的电化学性能.结果表明,所制得的活性炭比表面积达1042.2m2/g,总孔容为0.76cm3/g,活性炭内部分布不同规格孔隙,表面有大量微孔.与单质硫经热处理后,硫成功地填充在活性炭的孔道及孔隙里,形成的硫/碳...
作者:司莉敏; 赵晔 期刊:《科技创新导报》 2018年第22期
目前,锂硫电池是一种具有很大发展前景的高能量密度二次电池,其具有电极材料容量大、成本低、环境污染小等优点,但同时其正负极材料也存在着很多问题和挑战,这些问题造成锂硫电池活性物质利用率低、循环性能差、倍率性能不理想等,基于这些问题,国内外的申请人就锂硫电池电极的改性进行了研究并申请了相关的发明专利,文章从专利视角出发,全面、深入地介绍了锂硫电池电极改性的专利技术改进方向,以及分析了各个时期的技术重点,和该领...
作者:刘云霞; 郑军委; 文家新 期刊:《广州化工》 2014年第06期
采用二氯二甲基硅烷对锂片表面进行预处理,以提高电极的界面稳定性。将预处理的锂片与硫电极组装成锂硫电池,并对其进行充放电测试。结果表明,与以未经预处理锂片作负极的锂硫电池相比,经二氯二甲基硅烷预处理5min的锂片作负极的锂硫电池的循环性能、倍率性能及库伦效率均得到较大的改善,且预处理时间对电池的性能有一定的影响。
作者:王奕文; 徐红; 卢曼 期刊:《山东化工》 2018年第24期
本文采用同步碳化与活化的方法将鸡蛋碳化制备了三种生物质多孔材料,并将其应用于锂硫电池复合正极材料。研究结果表明:鸡蛋与NaOH溶液混合,在700℃、800℃和900℃下保温4h,可以得到无定型结构的类石墨碳,800℃下制备的多孔材料(Egg-800)孔径较均匀,中孔直径约为4nm,BET比表面积为205m^2·g^-1;Egg-800/S正极具有最优的电化学性能,0.05C倍率下放电比容量达到899mAh·g^-1,高于Egg-700/S和Egg-900/S的601和730mAh·g^-1;从2C的高倍率再...
作者:冯明; 孙晓东; 赵梓宇; 孙铭珠; 李海波 期刊:《分子科学学报》 2018年第04期
合成了多孔黑色二氧化钛(PB-TiO2),并将其作为原料制备得到PB-TiO2涂层隔膜(PB-TiO2@PP),研究了隔膜对锂硫电池电化学性能的影响.电化学性能测试表明,PBTiO2@PP隔膜能够大幅度提高电池的比容量、有效改善电池的倍率性能和循环稳定性.在1C倍率下,放电容量能够保持在882mAh/g.100次循环之后,容量仍能保持在780mAh/g,容量保持率接近90%.
作者:郑祥; 刘振; 丁建宁; 袁宁一 期刊:《化工新型材料》 2017年第11期
制备了氧化炭黑与Ni3S2复合材料作为导电客体的硫正极材料,并研究了基于此硫正极的锂硫电池的电化学性能。研究结果证明,Ni3S2作为共同导电客体材料可以使锂硫电池具有更好的倍率性能和循环稳定性。在1C的充放电倍率下,锂硫电池在300次循环后可逆容量为595mAh/g;其中,首次放电比容量达到1163mAh/g。
作者:罗迪; 张璐; 姚瑾; 杨蓉; 樊潮江; 燕映霖; 王岩 期刊:《化工新型材料》 2019年第08期
以葡萄糖为碳源、乙酰胺为氮源、氢氧化钾(KOH)为活化剂,通过水热碳化及烧结处理,制备了氮掺杂多孔碳材料,将其与硫进行复合得到多孔碳/硫复合正极材料,考察了不同质量活化剂对多孔碳材料比表面积、孔容孔径及多孔碳/硫复合正极材料电化学性能的影响。结果表明:多孔碳前驱体与活化剂质量比为1∶4时制备的多孔碳材料具有最大的比表面积和孔隙率,且该材料与硫复合得到的多孔碳/硫复合正极材料具有最优的电化学性能、较高的放电比容量...
作者:陶思成; 史瑞祥; 谢鑫; 廖成龙; 王盼盼 期刊:《汽车零部件》 2018年第12期
全面介绍电动汽车各类新一代动力电池及其原理、优势;重点分析各类动力电池的关键技术瓶颈及研究现状;阐述新一代动力电池的发展趋势。该研究可为电动汽车整车和零部件的研发工作提供参考。