Значительный прогресс был достигнут в изучении литий-серных батарей.

Недавно исследовательская группа профессора Сюй Маовена из отдела материалов и энергии Юго-Западного университета добилась значительных успехов в проектировании и разработке высокопроизводительных литий-серных батарей. Соответствующие результаты исследования с заголовком «Double-ShelledNiO-NiCo2O4HeterostructureCarbonHollowNanocagesasAnEfficientSulfurHostforAdvancedLithium - SulfurBatteries», опубликованные в международном журнале «AdvancedEnergyMaterials (передовые энергетические материалы)» с импакт-фактором 16,72. Университет, выполнивший эту работу, стал первым университетом, выполнившим эту работу. и Дай Чуньлун, аспиранты, являются соавторами этой статьи, а профессор Сюй Маовэнь - соответствующим автором.

В связи со все более серьезными экологическими проблемами и быстрым развитием электронного и электрического оборудования настоятельно необходимо проектировать и разрабатывать эффективное оборудование для хранения энергии. Литий-серная батарея считается одной из самых многообещающих систем хранения энергии в следующем поколении из-за ее высокой плотности энергии, высокой теоретической емкости, обильных ресурсов серных анодов, низкой цены и экологичности. Однако из-за плохой проводимости серных анодных материалов и продуктов их разряда, сульфида лития, объемного эффекта в процессе зарядки и разрядки, «челночного эффекта» и других проблем, приводящих к низкому коэффициенту использования серы в батарее, быстрому ослаблению емкости , низкая производительность, серьезно препятствовала процессу коммерциализации литий-серных батарей.

В ответ на эти проблемы исследовательская группа профессора Сюй Маовена разработала и синтезировала двухслойную полую наноклетку с гетеропереходом нио-нико2o4 ядро-оболочку С в качестве носителя серы и впервые применила в литий-серных батареях. Эта полая конструкция может не только обеспечить достаточно места для хранения серы, но также эффективно справляться с эффектом объема в процессе загрузки и выгрузки серы. Кроме того, наноклетка с гетеропереходом нио-нико2о4 может эффективно ингибировать растворение и диффузию полисульфида и способствовать кинетическому процессу в реакции превращения, используя преимущества своего уникального состава, а также уменьшать переключающий эффект батареи, полностью отражая преимущества гетероперехода. Основанный на этой уникальной конструкции, материал, используемый в качестве положительного электрода литий-серной батареи, показывает высокую удельную емкость и хорошую циклическую стабильность.

Исследовательская работа финансировалась Национальным фондом естественных наук Китая и проектом основных операционных расходов центрального университета и завершена в сотрудничестве с доктором Ю Мин Чен из Массачусетского технологического института.

Страница содержит содержимое машинного перевода.