鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:484次 | 2023年02月15日
可改善鋰硫電池性能的兩種方法有什么
理論上講,鋰硫電池的容量是目前電池電極的5倍,電壓約為2.123V。盡管鋰硫電池的這些特性非常突出,但是,鋰硫電池的循環(huán)利用性很低。
在50次充電循環(huán)之后,鋰硫電池的容量密度迅速下降,緊要是因?yàn)槠鸬矫劫|(zhì)用途的Li2Sn(4≤n≤8)溶解、體積膨脹以及硫化物、多硫化合物的低導(dǎo)電性。
第一種辦法是穩(wěn)定硫:研究人員使用支鏈淀粉(amylopectin),一種多糖,是玉米淀粉的緊要成分。用覆有支鏈淀粉的化合物(GO-S-Amy)制作一個(gè)三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
借助這個(gè)交聯(lián)結(jié)構(gòu),氧化石墨烯中的硫粒子得到有效控制,并且與未覆有化合物(GO-S-Amy)的相比,循環(huán)性也得到了很大改善。
另一種辦法是提高鋰硫電池的耐用性:通過加熱硫化核殼結(jié)構(gòu)的聚苯胺硫(polyaniline?sulfur),得到中空核殼結(jié)構(gòu)的納米化合物(S-Pani)。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
科研人員發(fā)現(xiàn),與化學(xué)淋濾辦法相比,加熱辦法能得到更多的平均的中空核殼結(jié)構(gòu)。此外,中空核殼納米結(jié)構(gòu)的循環(huán)性得到很大改善,這是因?yàn)榫酆衔餁?nèi)部的空隙能夠在鋰化反應(yīng)過程中容納硫的體積膨脹。
中空核殼結(jié)構(gòu)物質(zhì)在充電200次之后,穩(wěn)定性依然很高。從化學(xué)角度講,這個(gè)聚苯胺涂層是一個(gè)苯環(huán)和銨基串在一起形成的鏈狀結(jié)構(gòu),柔軟、靈活,能夠使殼在長期的循環(huán)過程中不開裂。