De continue vooruitgang van wetenschap en technologie heeft hogere vereisten voorgesteld voor lithiumionbatterijtechnologie, vooral op het gebied van grootschalige energieopslag zoals elektrische voertuigen, die een nieuwe lithium-ionbatterij vereist met een hogere energiedichtheid en een lagere prijs. Onder hen, lithiumzwavelbatterij als een soort multi-elektronenreactie lithium-ionbatterij, zijn energiedichtheid (2600Wh\/kg) en het prijsvoordeel is veel hoger dan het huidige lithiumijzerfosfaat en lithiumkobalt oxide commerciële batterijen, dus het heeft grote aandacht getrokken. Er zijn echter een reeks problemen bij het laad- en ontlaadproces, zoals een slechte geleidbaarheid van elementaire zwavel, shuttle -effect van tussenliggende polysulfide, volume -expansie in het laad- en lozingsproces. Momenteel hebben onderzoekers een reeks optimalisatiestrategieën voorgesteld voor de gastheermaterialen van zwavel -positieve elektrode, zoals het verbeteren van de geleidbaarheid van zwavel -positieve elektrode door poreuze koolstof en het verbeteren van de adsorptie van polysulfide door stikstofdoping. De op verschillende manieren verkregen effecten zijn echter beperkt en het probleem kan niet fundamenteel worden opgelost. Daarom is een effectiever positief elektrodehostmateriaal dat verschillende functies combineert nodig.
Een nieuw nano-cobalt poreus koolstofgastermateriaal voor lithiumzwavelbatterijen werd ontwikkeld door Peking University
Een nieuw lithium-zwavelbatterijmateriaal
Recently, the institute of Peking University shenzhen graduate school of the new material Pan Feng clean energy center research group led by professor one MOF material was prepared based on the common responsibility of cobalt nanocrystals nitrogen doped porous carbon cage as a new type of lithium battery of host materials, through its excellent electrochemical performance characterization testing found, and by including XRD, SEM, TEM, XPS, and a variety of means such as DFT Berekening onthult de redenen van de prestaties, verlicht de co -nanokristallen, polysulfide -adsorptiedynamiek van de lithium -ionendiffusie en transformatie van de positieve rol, voor het bereiden van een nieuw type lithiumbatterijkathodemateriaal biedt een trein van gedachten. Het werk is onlangs gepubliceerd in Advanced Energy Materials (2020,10 (9), 1903550, als =24. 884), een bekend tijdschrift op het gebied van energiematerialen.
De nieuwigheid van dit werk is dat het onderzoeksteam ZnCo-MOF gebruikt met een hoog specifiek oppervlak om kleine moleculen van glucose te adsorberen, en vervolgens tijdens het carbonisatieproces wordt glucose bij voorkeur gekonaliseerd in SP2-structuurkoolkoolkoolstofframe in de MOF-holte om kobaltmetaal te isoleren en de elektrische geleidbaarheid te verbeteren. Tegelijkertijd kan een geschikte hoeveelheid zwavel -- 87 gew. Teambereiding van kobaltnanokristallen met hoge dispersie draagt de belasting van stikstofdotering van poreuze koolstofkooi hoe sulfide tot zwavelactieve materialen en tussenproducten met multifunctioneel effect, inclusief de verbetering van elektrische geleidbaarheid, hoog sulfurgehalte, spanning verlicht, de versnelling van de lithium -ion dynamics, katalysetische polysulatie en sterke adsorptie van polysulatie en sterk adsorptie van polysulatie en sterk Tussenproducten, enzovoort, kunnen ervoor zorgen dat lithium -zwavelbatterijen een hoge verhouding van prestaties en levensduur van de lange cyclus.
Een nieuw nano-cobalt poreus koolstofgastermateriaal voor lithiumzwavelbatterijen werd ontwikkeld door Peking University
Elektrochemische eigenschappen van een nieuw lithium - zwavelcomposietanodemateriaal
Tegelijkertijd hebben een reeks onderzoeken aangetoond dat de sterk gedispergeerde co -nanokristallen die in het skelet worden gedragen niet alleen effectief de diffusie van lithiumionen en de redox van polysulfide kunnen bevorderen, maar ook de absorptie van polysulfide verder verbeteren. Dit werk biedt een nieuwe referentie voor overgangsmetalen als hoogwaardige katalysatoren voor polysulfide in lithium -zwavelbatterijen.
Dit werk werd voltooid onder begeleiding van Pan Feng. De co-first auteurs van dit artikel waren doctoraatsstudent Wang Rui en postdoctorale collega Yang Jinlong, en leraar Xiao Yinguo en leraar Pan Feng waren de co-corrigerende auteurs. Dit werk is ondersteund door het National Key Research and Development Program of Materials Genetic Engineering, het belangrijkste laboratorium van de provincie Guangdong en de Science and Technology Innovation Commission van Shenzhen
