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中科院化學(xué)所高性能電池研究獲新進(jìn)展

2013年05月22日 09:59:00人氣:776來源:上海谷研實(shí)業(yè)有限公司

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【資料簡介】

中科院化學(xué)所高性能電池研究獲新進(jìn)展 
         中科院化學(xué)所分子納米結(jié)構(gòu)納米技術(shù)實(shí)驗(yàn)室,202年可謂與電池較上了勁兒。
 “所有研究旨在滿足消費(fèi)電子、電動汽車、儲能電源等應(yīng)用突飛猛進(jìn)的社會需求。”他們說。
 其中,高性能電極材料的開發(fā)是研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。研究人員利用“納米碳三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)”進(jìn)行理性電極材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),大幅提高了多種納米結(jié)構(gòu)正、負(fù)極材料的電化學(xué)性能,取得系列進(jìn)展。
  202年,實(shí)驗(yàn)室研究人員先后在《美國化學(xué)會會刊》、《先進(jìn)能源材料》、《材料化學(xué)雜志》、《物理化學(xué)》上發(fā)表了約0篇文章。課題組應(yīng)美國化學(xué)會邀請撰寫綜述文章,系統(tǒng)介紹了納米碳三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)電極材料,在高性能鋰離子電池、未來高比能金屬鋰二次電池(鋰—硫電池和鋰—空氣電池等)中的應(yīng)用,及其發(fā)展前景。
  同時,研究人員還開發(fā)了新型非碳類無機(jī)材料包覆的納米鈦酸鋰材料,用以提高鋰離子電池界面的穩(wěn)定性和倍率性。該成果以全文的形式發(fā)表在《材料化學(xué)雜志》上。
 此外,在提高鋰—硫電池循環(huán)壽命方面,實(shí)驗(yàn)室也取得了重要突破。
  鋰—硫電池是指采用單質(zhì)硫(或含硫化合物)為正極,金屬鋰為負(fù)極,通過硫與鋰之間的化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能間相互轉(zhuǎn)換的一類金屬鋰二次電池。無論作為正極材料的單質(zhì)硫還是作為負(fù)極材料的金屬鋰,均具有很高的理論比容量,從而使整個電池的理論比能量高達(dá)2600 Wh/kg,是現(xiàn)有鋰離子電池的5倍以上。然而,受限于硫及其放電產(chǎn)物硫化鋰的絕緣特性,以及充放電過程中形成的諸多缺點(diǎn),鋰—硫電池的硫正極活性和循環(huán)性能差、利用率低,嚴(yán)重影響電池的性能發(fā)揮和實(shí)際應(yīng)用。


 

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