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鋰硫電池取得新突破!新型海綿解決致命缺陷,能承受數(shù)百次循環(huán)充放2021-08-14 08:06

近日,日本科學(xué)家集成了一種新型海綿材料,使鋰硫電池原型能夠安全地承受數(shù)百次循環(huán)充放電。

作為最有潛力之一的后鋰離子電池儲能體系,鋰硫電池因其優(yōu)越的能量密度得到了廣泛的研究和關(guān)注。與鋰離子電池相比,鋰硫電池更輕,而且單位重量能提供高達(dá)5倍的能量,特別適合用于電動汽車。但鋰硫電池固有的不穩(wěn)定性是限制其廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵障礙。

在制造鋰硫電池的過程中,鋰總是與硫發(fā)生反應(yīng),并指出最初這種組合會產(chǎn)生多硫化鋰,它很容易溶解為多硫化物并對電池性能產(chǎn)生負(fù)面影響。為了改善電池,多硫化鋰需要盡快轉(zhuǎn)化為硫化鋰或過硫化鋰。

日本沖繩科技大學(xué)研究生院的科學(xué)家們聲稱,他們通過使用兩種新材料——二氧化鈦和氮化鈦克服了這個問題。

在新的電池配置中,使用二氧化鈦是為了吸收多余的多硫化物,而氮化鈦則加速了吸收過程。科學(xué)家們用碳納米管創(chuàng)造了一個納米級多孔海綿,并在其表面涂抹10納米的氮化鈦和5納米的二氧化鈦,開發(fā)出了性能最佳的電池。

日本科學(xué)家表示:“相應(yīng)的鋰硫電池顯示出更強(qiáng)的電化學(xué)性能,在2℃下循環(huán)500次后容量保持率達(dá)到85%。”與不使用混合海綿材料的電池相比,該電池表現(xiàn)出了更好的性能,充電時間更短,充電間隔時間更長,這得益于其高比容量,更重要的是,整體壽命也更長了。

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