鋰硫電池的研發(fā)
發(fā)布時間：2016-10-24 09:46:08 瀏覽次數(shù)：
近年由于環(huán)境、能源問題，電動汽車正在不斷普及。電動汽車搭載了鋰離子電池，但續(xù)航距離偏短，開發(fā)高容量蓄電池的任務(wù)迫在眉睫。而德國陽光蓄電池使用硫磺作為鋰離子電池正極的鋰硫電池，具有很高的正極容量（理論值可達(dá)1675mAh/g），作為下一代蓄電池備受期待。
但也存在問題，電池充放電過程中的中間產(chǎn)物多硫化鋰易溶解于電解液。隨著充放電不斷進(jìn)行，溶解出的多硫化物離子會在正極與負(fù)極之間引起氧化還原反應(yīng)。由于這個過程不斷反復(fù)進(jìn)行，會使得鋰硫電池的容量降低。為了解決這一問題，我們使用金屬有機(jī)框架材料作為分離裝置，開發(fā)出了具有穩(wěn)定充放電循環(huán)特性的鋰硫電池。
金屬有機(jī)框架材料被廣泛應(yīng)用于氣體分子的吸附與分離，其功能也被稱作“分子篩”。我們認(rèn)為該“分子篩”應(yīng)該也能分離離子，可以當(dāng)做“離子篩”使用，于是使用金屬有機(jī)框架材料做分離裝置。由于該裝置能夠防止溶解出的多硫化物離子向負(fù)極方向移動，因此新型的鋰硫電池實現(xiàn)了長時間穩(wěn)定的充放電循環(huán)。在電流密度為1C時進(jìn)行1500次的循環(huán)試驗后，仍然維持了900mAh/g的較高充電容量。
德國陽光蓄電池長期從事能量儲存與轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的研究，如鋰離子電池、鈉離子電池、鋰空氣電池和鋰液流電池的基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā)的工作。在電池史上首次提出組合電解液的概念。利用組合電解液在世界上首次開發(fā)新型鋰空氣電池，鋰液流電池和水系鋰硫電池。
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