Институт физики и химии: Достигнут значительный прогресс в области исследований высокоэффективных литий-серных батарей

В качестве материала положительного электрода для литий-ионных батарей высокая теоретическая емкость серы (1675 мАч) привлекла большое внимание. Однако сера имеет недостатки, заключающиеся в непроводимости, промежуточный продукт, полисульфид лития, растворяется в электролите, и объемное расширение является значительным. Эти проблемы заставляют крупномасштабное применение литий-серных батарей сталкиваться со многими проблемами, включая безопасность, быстродействие и стабильность цикла.

Чтобы преодолеть эти проблемы, Центр исследования функциональных полимерных материалов Института физики и химии Китайской академии наук разработал новый метод получения и загрузки серы in situ в трехмерный пористый углерод (3 dpgc). состав. При условии сохранения нанодисперсности загрузка достигает 90%, был достигнут рекорд загрузки серы, а начальная удельная емкость электрода составляла 1382 мАч / г; загрузка серы на месте также образовывала связь углерод-сера, что значительно улучшало стабильность цикла заряда и разряда материала электрода после 1000 циклов. После этого среднее падение производительности за цикл составляет всего 0,039%, что позволяет достичь максимальной текущей стабильности цикла. Таким образом, улучшая загрузку и эффективность использования серы, этот материал также улучшает стабильность цикла заряда-разряда электродного материала 3 ds @ pgc и открывает новые идеи для конструкции электродного материала литий-полимерного материала нового поколения. ионный аккумулятор.

Соответствующие результаты исследования были опубликованы в ведущем международном журнале Nature Communication (NatureCommunications2016 7 10601). Впоследствии профессор Родни Руофф, всемирно известный ученый, занимающийся углеродными материалами, и профессор Цзи Син из Китайской академии наук написали обзорную статью (ActaPhys.Chim.Sin.2016, 32797) в Journal of Physical Chemistry, чтобы оценить инновацию результатов вышеуказанных исследований.

Эта исследовательская работа получила сильную поддержку со стороны «Программы сотни талантов» Китайской академии наук и Национального фонда естественных наук.

Страница содержит содержимое машинного перевода.