多孔碳复合材料在新一代可充电锂电池中的应用

上海大学的科研人员与复旦大学李伟研究员和悉尼科技大学汪国秀教授等人合作对近年来多孔碳复合材料在锂离子电池、锂硫电池及锂空气电池体系中的代表性工作进行了概括。从结构设计多孔碳材料到对复合物性能优化归纳总结,并展望了在未来可充电锂电池体系针对实际应用仍需解决的首要问题和工作重点。

Small Methods: 关于运用于锂硫电池领域的多孔碳材料和隔膜材料的制备技术的发展与展望

近日,澳大利亚悉尼科技大学清洁能源技术研发中心的汪国秀教授与扬州大学化学化工学院薛怀国教授合作, 总结与分析了锂硫电池中多孔碳材料和隔膜材料的制备技术与运用情况,分类讨论了硬模板法,软模板法,原位模板法,气相沉积技术,静电纺丝技术与生物质制备技术等各种方法的优势与劣势。

智能SEI膜:有效抑制锂硫电池“穿梭效应”的新策略

近期,大连理工大学张凤祥教授和武汉理工大学刘金平教授等人利用低电位预生长的SEI膜层作为阻隔层将硫与电解液同时密封于导电碳材料中,使得硫正极充放电时,多硫化物可以溶解但不能穿梭,在不影响硫充分反应的同时有效地抑制了穿梭效应。

Small Methods:锂硫电池的研究方法

近十年来,锂硫电池的研究得到了快速发展, 从电池体系设计到电池反应机理研究,均取得了重要的进展。清华大学化学工程系的张强教授及其研究团队在Small Methods上总结了锂硫电池研究方法。

碳包覆的二氧化锰空心纳米盒:协同效应抑制锂硫电池中的“穿梭效应”

为得到高效的锂硫电池,北京大学工学院侯仰龙教授研究团队设计了一种新型的碳包覆的二氧化锰空心纳米盒复合材料作为锂硫电池中正极材料;其制备过程是先采用二氧化硅与酚醛树脂包覆MnCO3纳米立方体,再经过高温热解刻蚀而得到。

多功能复合集流体:硫化钨纳米片在锂硫电池中的首次应用

针对碳布/硫复合集流体中存在的问题,近日,电子科技大学熊杰教授团队设计了一种新型的非极性/极性多功能集流体,首次将硫化钨纳米片应用与锂硫电池中。

“铁电效应”——抑制锂硫电池多硫化物“穿梭效应”的新策略

西北工业大学纳米能源材料研究中心魏秉庆教授、谢科予副教授研究团队与深圳大学材料学院柯善明副教授研究团队合作采用传统电池电极制备工艺,将典型的铁电材料BaTiO3(BTO)纳米颗粒作为添加剂加入到正极浆料之中,利用纳米BTO自身不对称晶体结构产生的自发极化吸附中间产物极性多硫化物,大大提升了锂硫电池的循环稳定性。

浴水而出 ——基于“浸没相转化”的高性能电极制备新工艺

中科院大连化物所的张华民、李先锋、张洪章带领的研究团队,首次将“浸没相转化”引入到电极涂覆制备的工艺中,简单方便的获得了具有良好机械性能和电化学性能的“三连续”多孔电极,适用于锂硫电池和锂离子电池等。该工艺可解决纳米粉体材料匀浆涂覆的难题,制备的电极性能优异,还具有简单、普适、易放大、能耗低、溶剂毒害小等优势。

自支撑柔性石墨烯/硫纳米复合物薄膜:柔性锂硫电池电极材料

南开大学牛志强研究团队结合原位复合和金属还原自组装的方法制备了自支撑柔性石墨烯/硫纳米复合薄膜,复合物薄膜中石墨烯具有连续的网络状结构,硫均匀分散在石墨烯的表面,石墨烯连续的网络状结构不仅为离子和电子传输提供了有效的途径,还可以有效吸附多硫化物并抑制其溶解。

石墨化碳纳米笼:新型限硫载体用于高倍率长寿命锂硫电池

中国科学院化学研究所郭玉国教授课题组开发出一种独特的石墨化碳纳米笼结构的sp2型碳材料,并将其作为硫载体,应用在高倍率长寿命锂硫电池。