在國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)、福建省自然基金的資助下,福建物構(gòu)所國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員王瑞虎和溫州大學(xué)教授楊植合作公佈了高體積能量密度鋰硫電池的最新進(jìn)展。
鋰硫電池最新進(jìn)展:未加入任何碳導(dǎo)電添加劑的花狀多孔Ti3C2Tx(FLPT)基正極系統(tǒng),製備的FLPT-S電極具有10.04mAh?cm-2的高面積容量和2009mAh?cm-3的超高體積容量。除此之外,非原位電子順磁共振和紫外-可見(jiàn)光譜證明,F(xiàn)LPT能在迴圈過(guò)程中實(shí)現(xiàn)S62-與S3?-自由基之間的快速動(dòng)態(tài)平衡,進(jìn)而促進(jìn)硫元素的氧化還原反應(yīng)。
據(jù)悉,研究人員肖助兵先後採(cǎi)用高導(dǎo)電過(guò)渡金屬硫化物(TiS2和NbS2)作為添加劑應(yīng)用在鋰硫電池正極以提高電池面積容量和大電流放電容量。並用水熱法制得還原氧化石墨烯/硫化釩(rGO/VS2)複合材料應(yīng)用於三元硫正極體系中,製備得到具有密堆積三明治結(jié)構(gòu)的rGO/VS2-S正極材料,實(shí)現(xiàn)了體積能量密度的大幅提升。此外,採(cǎi)用海藻酸鈉誘導(dǎo)的化學(xué)鍵裁剪策略,製備了Ti3C2Tx納米片負(fù)載的納米點(diǎn)複合材料,在硫面密度為1.8mgcm-2時(shí)表現(xiàn)出理論放電行為。
該研究利用了過(guò)渡金屬硫化物作為添加劑,讓我想起了日本科學(xué)家曾提過(guò)電極材料也可以使用具有製備簡(jiǎn)單和價(jià)格平民特點(diǎn)的過(guò)渡金屬氧化鎢作為鋰硫電池的添加劑。更關(guān)鍵的是,氧化鎢細(xì)粒具有顯著的表面效應(yīng),能作為一種優(yōu)秀的電極材料修飾劑,從而提高電池的密度。