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 2838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)物導電性差等難題。
近日，華東理工大學化工學院化學工程聯(lián)合國家重點實驗室研究人員，在高性能鋰硫電池的研究工作中取得重要進展，提供了一種電催化加快聚硫化物還原反應速率的新思路，為鋰-硫電池正極材料的設計提出了理論指導。
據(jù)介紹，該項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下完成，并得到了化工學院劉宇副教授在量化計算方面的支持。研究者采用液相浸漬法將具有電催化活性的Nb2O5納米顆粒均勻負載到中孔炭微球骨架中，以此作為單質(zhì)硫的載體，結合物理和化學吸附作用封裝活性物質(zhì)硫和中間聚硫化物，實現(xiàn)了硫正極性能的大幅提升。
同時，研究人員利用電化學動力學研究證明，Nb2O5納米晶體不僅與多硫化物陰離子之間存在著強烈的化學吸附作用，而且可以作為電化學催化劑顯著加快聚硫化物還原反應速率，減少多硫化物的“穿梭效應”。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，放電容量達到887 mAh/g，循環(huán)500次后，容量維持在650mAh/g。
近日，該項研究工作的相關研究論文“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》上。
責任編輯：李峒峒
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