丽狮彩票

重大突破

苏州纳米所张跃钢与蔺洪振研究团队在高性能锂二次电池研究方面取得系列进展

  随着电动汽车和移动电子产品的发展,当今社会对能源存储与转化提出了更高的要求,继锂离子电池之后,人们对可充电电池提出了更高的要求:高能量密度、高倍率充放电、高循环稳定性。锂硫电池凭借其高能量密度(2600 Whkg-1)、经济环保等优势成为下一代储能体系的有力候选者。然而,一些问题如单质硫与硫化锂的不导电性、多硫化锂中间产物的穿梭效应及充放电过程中体积的变化,降低了锂硫电池的利用率,使得容量衰减迅速,阻碍了其实际商业化。 

  针对上述问题,中科院苏州纳米所张跃钢教授蔺洪振研究员团队分别从纳米材料结构设计与表面功能化出发,制备了不同的活性纳米催化剂复合材料,并选用原位光谱手段研究了其相关作用机制。 

  首先,我们优化调控三维石墨烯的孔隙结构及其功能团,实现了对可溶的多硫化物的物理与化学吸附作用(J. Power Sources,2016,321,193)。进一步,研究团队利用原位化学聚合的方式,增强了三维石墨烯/碳纳米管的复合纳米材料的结构稳定性。实现了高面积载量(10.2 mgcm-2)硫正极的长寿命稳定循环 (1)Nano Energy,2017,40,390 

 

为了满足高面积载量锂硫电池的商业化要求大容量电池必须要实现电池的快速充放电为了解决此问题,我们在纳米碳基底上成功制备出均匀负载分布单原子钴(SACo)催化剂复合正极材料,并证明了单原子催化剂可以加锂离子在高面积载量Li2S电极反应中的扩散速率,为实现高能量密度与功率密度的锂电池提供了可能研究思路(Energy Storage Mater.,2020,28,375)。

 

  基于上述研究,我们还受到ChemSusChem编辑的邀请撰写了题为“Single-Atomic Catalysts Embedded on Nanocarbon Supports for High Energy Density Lithium-Sulfur Batteries”前瞻性概念(Concept Article)文章(ChemSusChem, 2020, 13, 3404),详细概述了近两年来锂硫电池领域应用碳纳米材料负载单原子催化剂的研究工作,阐述了原子级催化剂在电池领域催化电化学反应中的重要作用并作了重要展望。  

 

  最后,除了在正极外,我们还在金属负极取得了进展,发现选用合适的电解液能够在Sn电极表面形成稳定的固体电解质中间相(SEI),使得电池的稳定性与寿命显著提高(ACS Applied Mater. Interface2019, 11, 30500)。 

  以上相关研究成果的第一作者均为王健博士,这些工作受到了国家重点研发计划、国家自然科学基金及德国Alexander von Humboldt Foundation(洪堡基金)等基金项目支持。 

版权所有 ? 中国科学院丽狮彩票 苏ICP备05004321号
地  址:南京市北京东路39号 邮政编码:210008
联系电话:025-83367159 电子邮箱:office@njbas.ac.cn

趣购彩官网 趣购彩官方平台官网 趣购彩平台 趣购彩网站 趣购彩vip 趣购彩购彩大厅 趣购彩官方平台官网 趣购彩平台 趣购彩购彩大厅 趣购彩app 趣购彩平台 趣购彩购彩大厅 买彩票的正规平台 手机购彩app 玩彩网 手机购彩平台 彩8彩票 购彩大厅 购彩平台 购彩官网