中國研究人員開發新型氧化還原介質 改善鋰硫電池緩慢的反應動力學
時間:2022-06-26 14:58來源:蓋世汽車 作者:Elisha
點擊:
次
鋰硫電池具有超高的理論能量密度，有潛力成為下一代儲能設備。然而，由于硫氧化還原反應動力學緩慢，這種電池的正極嚴重受限，其實際能量密度似乎遠低于理論值。據外媒報道，北京理工大學和清華大學的研究人員提出一種高效的氧化還原中介策略，有望推動鋰硫電池的實際應用。
（圖片來源：SpringerLink）
鋰硫電池的高理論能量密度，來自于鋰負極和硫正極之間的反應。在放電過程中，當化學能轉化為電能時，硫溶解為多硫化鋰，進一步溶解為固體硫化鋰。然而，當這個轉化過程發生時，動力學或化學反應速度相當緩慢。在惡劣的實際工作條件下，其速度會進一步放緩。
為了解決緩慢的動力學挑戰，研究人員開發了一系列促進劑來推動電池的反應。在鋰硫電池中，這類促進劑通常充當硫宿主或層間材料，旨在增強反應動力學。然后，即使用了促進劑，電池的性能還是會緩慢下降，因為固體硫化鋰沉積物往往會積聚在電催化活性部位。通過進一步的研究，研究人員已經發現，在增強動力學方面，使用可溶性氧化還原介質是有效的。從化學上來看，這種氧化還原介質可以減少或氧化多硫化鋰，并進一步在電極表面上再生。
以往研究證明，使用氧化還原介質是一種很有效的機制，可以解決微型鈕扣電池中緩慢的動力學。為了適應功率更高的鋰硫軟包電池，需要開發一種先進的氧化還原介質。因此，該研究團隊利用一種名為5,7,12,14-并五苯四酮（或PT）的有機分子，開發了一種氧化還原介質。在高能量密度鋰硫軟包電池中，這種介質將有助于促進硫氧化還原動力學。
這項工作為多硫化物還原提供了一種高效的氧化還原介質，能夠增強動力學。同時，證實了復雜的氧化還原介質在實際高密度鋰硫電池中的應用潛力。北京理工大學的研究人員李博權（Bo-Quan Li）表示：“具體而言，PT氧化還原介質提供了化學旁路，有助于將多硫化鋰還原為硫化鋰，從而降低反應阻力，提高沉積能力。”
為了全面調控正極硫氧化還原動力學，下一步研究人員將開發高度先進的氧化還原介質。借助于這類先進介質，通過電解質設計或啟動鋰宿主來保護鋰金屬負極，以實現高能量密度、長周期、低成本、高安全性的鋰硫電池。
文章標簽：
鋰硫電池
免責聲明：本文僅代表作者個人觀點，與中國電池聯盟無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本網證實，對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實相關內容。
凡本網注明 “來源：XXX（非中國電池聯盟）”的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的，請在一周內進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@www.astra-soft.com
凡本網注明 “來源：XXX（非中國電池聯盟）”的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的，請在一周內進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@www.astra-soft.com
猜你喜歡
-
研究人員發現鋰離子電池正極能量損失的原因
2022-06-24 08:41 -
斯坦福大學開發新的數學模型 推動下一代鋰金屬電池發展
2022-06-23 09:01 -
昆士蘭大學發現室溫分子開關 助力開發更持久的電池
2022-06-14 09:32 -
韓國開發出新型AI技術 可提高電池容量的預測準確性
2022-06-09 09:05 -
研究人員揭示一維納米結構對鉀離子電池的影響
2022-06-03 11:53 -
重大突破！科學家開發出鋰電池的替代品
2022-06-02 09:04 -
IIT Madras研究人員開發出可替代鋰離子電池的鋅空氣電池
2022-06-01 10:15 -
日本研究人員使用新復合聚合物粘合劑 可提高鋰離子電池中硅陽極的性能
2022-05-24 09:08 -
GIST研究人員發現更安全的電動汽車電池的關鍵
2022-05-13 08:03 -
阿貢研究人員通過機器學習來快速預測電池壽命
2022-05-10 08:40
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
專題
相關新聞
-
研究人員發現鋰離子電池正極能量損失的原因
2022-06-24 08:41 -
斯坦福大學開發新的數學模型 推動下一代鋰金屬電池發展
2022-06-23 09:01 -
昆士蘭大學發現室溫分子開關 助力開發更持久的電池
2022-06-14 09:32 -
韓國開發出新型AI技術 可提高電池容量的預測準確性
2022-06-09 09:05 -
研究人員揭示一維納米結構對鉀離子電池的影響
2022-06-03 11:53 -
重大突破！科學家開發出鋰電池的替代品
2022-06-02 09:04 -
IIT Madras研究人員開發出可替代鋰離子電池的鋅空氣電池
2022-06-01 10:15 -
日本研究人員使用新復合聚合物粘合劑 可提高鋰離子電池中硅陽極的性能
2022-05-24 09:08
本月熱點
-
鋰電搶人“兇猛”：基礎崗薪資翻倍，獵頭已不夠用
2022-06-12 11:27 -
合圍寧德時代
2022-06-05 16:19 -
5月我國動力電池產量35.6GWh，寧德時代裝車量占比45% 穩居第一
2022-06-10 18:10 -
能用100年！特斯拉科學家發明一款壽命超長的鎳電池
2022-05-29 10:42 -
全球鋰電池進化往事：美國“先驅”，日韓“壯大”，中國“登頂”
2022-06-06 11:41 -
道氏技術已進入寧德時代供應商體系，并開始小批量供貨
2022-06-03 11:35 -
3-4月全國鋰電總產量超過95GWh 行業保持快速增長
2022-05-29 10:32 -
又一個全球首創的技術獲得突破！電池能量密度提升3倍，快充5分鐘
2022-06-13 11:41
企業微信號
微信公眾號