近年來,有研究者表明含有磷鎢酸物質(zhì)的硫基複合材料性能優(yōu)於介孔碳複合材料的性能,這將能彌補(bǔ)鋰硫電池倍率性能差與壽命短的不足。
一般情況下,鋰硫電池採用單質(zhì)硫或硫基複合材料作為正極,金屬鋰作為負(fù)極,是一種高容量電池體系,在未來的發(fā)展道路上具有廣泛的應(yīng)用前景。
然而,鋰硫電池也存有一定的不足:1、單質(zhì)硫在室溫下為電子和離子的絕緣體,單質(zhì)硫的絕緣性會導(dǎo)致硫活性物質(zhì)利用率低、倍率性能差;2、在充放電迴圈中,電池內(nèi)部將生成易溶於電解液的多硫化鋰,稱為穿梭效應(yīng),同時將出現(xiàn)硫活性物質(zhì)的不可逆損失、電化學(xué)可逆性差以及容量衰減快等現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致電池迴圈壽命減短。
針對該電池的缺陷,研究員就採用石墨烯、介孔碳複合材料等物質(zhì)進(jìn)行改善硫基複合材料,發(fā)現(xiàn)介孔碳複合材料的綜合效果優(yōu)於石墨烯。在多年的研究基礎(chǔ)上,科學(xué)家又有了新的發(fā)現(xiàn),向硫基複合材料中添加磷鎢酸物質(zhì),並取得的效果優(yōu)於介孔碳複合材料。
磷鎢酸鹽材料的熱穩(wěn)定性很高,能進(jìn)行多電子的氧化還原反應(yīng),對粒子具有傳輸與儲備能力,可以為硫基材料提供更好的穩(wěn)定性。
磷鎢酸材料的出現(xiàn),使電池企業(yè)再也不需要煩惱鈷價上漲的問題了,與此同時,也能減弱三元電池市場的競爭度,換個角度說,鋰硫電池很可能成為取代三元電池的下一個新體系。