Важный прогресс в исследованиях литий-серных батарей

Недавно профессор Сумаовен с факультета материалов и энергетики Юго-Западного университета добился значительного прогресса в проектировании и разработке высокопроизводительных литий-серных батарей. Соответствующие результаты исследования были опубликованы в Международном энергетическом журнале «Advanced Energy» на тему «Неэффективная двухоболочечная гетероструктура NiO-NiCo2O4 CarbonhollowanocagasAnefficiicient». Фактор продвинутой энергии опубликован в Международном энергетическом журнале Advanced Energy. Школа - первая завершенная единица этого достижения. Магистранты Хулинью и Дайчуньлун являются соавторами статьи, а Сюмаоуэн - автором сообщения.

В связи со все более серьезными экологическими проблемами и быстрым развитием электронного электрического оборудования необходимо проектировать и разрабатывать эффективное оборудование для хранения энергии. Литий-серные батареи считаются одной из самых многообещающих систем хранения энергии для следующего поколения из-за их высокой плотности энергии, высокой теоретической емкости, большого количества положительных ресурсов серы, низкой цены и экологичности. Однако из-за плохой проводимости материалов серных положительных электродов и продуктов их разряда, объемного эффекта во время процесса зарядки и разрядки и «эффекта челнока» степень использования серы в батарее низкая, емкость быстро падает, и производительность множественного тарифа оставляет желать лучшего. Это серьезно препятствует коммерциализации литий-серных батарей.

В ответ на эти проблемы команда профессора Сумаовена разработала и синтезировала двухслойную ядерную оболочку NiO-NiCo2O4 Heterojunction C, полую наноклетку в качестве носителя серы, и впервые применила ее в литиево-серных батареях. Эта полая структура не только обеспечивает достаточно места для хранения серы, но также может эффективно справляться с объемным эффектом во время выгрузки серы. Кроме того, наноклетки с гетеропереходом NiO-NiCo2O4 могут использовать свои собственные уникальные преимущества, эффективно ингибировать растворение и диффузию полисульфида и способствовать динамическому процессу в его реакции превращения, уменьшать челночный эффект батарей и полностью демонстрировать преимущества гетероперехода. Основанный на этой уникальной конструкции, материал используется в качестве положительного электрода литиево-серной батареи, демонстрируя высокую удельную емкость и хорошую циклическую стабильность.

Исследование финансировалось Национальным фондом естественных наук и Проектом основных операционных расходов Центрального университета и завершено в сотрудничестве с доктором Ченюмин из Массачусетского технологического института.

Страница содержит содержимое машинного перевода.