赵双义
- 作品数：3 被引量：11H指数：2
- 供职机构：北京理工大学材料学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：电气工程理学更多>>
- 化学结合力载体在锂硫电池中的应用被引量：6
- 2017年
- 在环境问题日益严峻,化石能源日益枯竭的今天,开发具有高比能的二次电池系统显得尤为重要。锂硫电池以其高理论能量密度和低环境影响的优势成为最有潜力的下一代电化学储能系统之一。然而受制于硫的绝缘性质以及由多硫化锂的溶解所引起的穿梭效应,锂硫电池的实用化进程还面临着诸多困难。为弥补常用的碳质载体对稳定硫电极的物理限制作用的不足,近年来对多硫化物具有强烈化学结合作用的载体材料的应用,显著提升了复合硫电极的综合性能,为锂硫电池正极材料的设计提供了新的思路。本文综述了各种具有化学吸附特性的载体材料在复合硫电极中的应用进展,具体包括:基于极性-极性作用固定多硫化物的金属氧化物、改性的碳质材料、能够与硫发生硫化作用的有机聚合物以及对多硫化物具有路易斯酸碱作用的金属有机骨架,重点阐述了这类载体材料与多硫化物的作用机理,并展望锂硫电池的发展方向。
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- 关键词：锂硫电池多硫化物
- 中空碳/聚丙烯脂纳米球双重限制锂硫电施的穿梭效应
- 2019年
- 近年来,锂硫(Li-S)电池以其高的理枪能量密度成为下-'代高比能二次电池的最佳候选者之一。然而,由于硫及其放电产杨的导电性妾遥成电化学反应动力学缓慢,中间多硫化场的穿梭玫使硫正极的家量快速衰减,这严重阻碍了锂硫电池的卖际应用化进程。在这项工作中,我们设计了一种•金心碳.@硫/聚丙烯<(HCN@S-PAN)正极材料,在提高硫正极导电性的同时,对多硫化杨的穿梭进行双重限制。中空碳纳采球(HCN)作为硫的储存彖,不但能够提高导电性,也能在一定程度上捕获多硫化杨。含有锂盐的PAN层进一步阻止多硫化场迁移,同时提供快速的锂离子佟输路徑。所合成的具有双重限制作用的HCN@S-PAN正极材料在0.5C下200次循环后表现出622.3 mAh•g"稳定的放电比彖量,与具有单限制正极材料的电池相比,200周循环的哀量保持率增加了34.9%。这种双重限制结构有效地抑制穿梭效应从而卖现高比能量Li-S电池。
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- 元素掺杂碳基材料在锂硫电池中的应用被引量：5
- 2021年
- 可移动电子设备、电动汽车及站式储能的蓬勃发展对具有高能量密度和长循环寿命的储能体系的开发提出了迫切需求。锂硫电池由于活性物质硫成本低廉并具有高理论能量密度(2600 Wh·kg^(-1)),成为最具希望的下一代可充电电池。但是,硫及其放电产物导电性差以及多硫化物溶解穿梭导致的一系列严重问题制约了锂硫电池的实际应用。碳基材料通常被用作硫载体以改善正极的导电性,然而,非极性碳材料与极性多硫化物的相互作用较弱,对于多硫化物仅起到有限的物理吸附和阻挡作用,穿梭效应所导致的电池容量严重衰减问题难以得到有效改善。通过杂原子如N、S、Co、B等的掺杂可在碳材料上引入极性或化学吸附位点,大大增强了碳材料对于多硫化物的吸附能力,有效改善了电池的循环稳定性,并且由于掺杂改变了碳材料的电子结构,甚至可以提升碳材料的电子导电性,从而提高了活性物质的利用率。本文对锂硫电池中多孔碳、碳纳米管以及石墨烯等碳基材料常用的元素掺杂进行了介绍,其中包括单元素掺杂、双元素掺杂和多元素掺杂,分析了不同掺杂元素对碳基材料性能的影响,并对元素掺杂碳基材料在锂硫电池中的发展前景进行了展望。
- 卢赟史宏娟苏岳锋苏岳锋陈来赵双义
- 关键词：锂硫电池
