中科院化學(xué)所高性能電池研究獲新進(jìn)展

【資料簡(jiǎn)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)與納米技術(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(dòng)汽車、儲(chǔ)能電源等應(yīng)用突飛猛進(jìn)的社會(huì)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(guó)化學(xué)會(huì)會(huì)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(guó)化學(xué)會(huì)邀請(qǐng)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(shí)，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(gè)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。