Carbon Energy:碳基柔性自支撑锂硫电池正极研究进展与展望

中国矿业大学(北京)刘瑞平课题组、吉林师范大学冯明课题组以及阿拉斯加大学费尔班克斯分校张蕾课题组总结和讨论了碳基自支撑柔性正极在锂硫电池中的最新研究进展。

Advanced Energy Materials:锂硫电池异质结材料的最新进展

近日中南民族大学黄绍专教授和新加坡科技与设计大学的Hui Ying Yang教授合作在Advanced Energy Materials上发表了题为“Recent Advances in Heterostructure Engineering for Lithium-Sulfur batteries”的综述文章。作者详细地总结了近年来异质结材料在锂硫电池中的应用,包括在硫正极、夹层/隔膜修饰层、锂负极中的应用(图1)。同时作者还深入讨论了异质结材料在锂硫电池中的作用机理。最后对于锂硫电池商业化的现存挑战和异质结材料在锂硫电池中的大规模应用等问题作了总结和展望。

Small Methods: 聚苯胺包覆无定形五氧化二钒纳米线修饰隔膜助力高性能锂硫电池

厦门大学徐俊教授和许清池副教授研究团队结合无定形过渡金属氧化物和导电聚合物在锂硫电池中的协同作用,设计出一种有效缓解多硫化物穿梭的多功能改性隔膜。

Advanced Functional Materials:石墨相氮化碳改性隔膜的高效多硫化物捕获及锂硫电池性能

武汉科技大学先进材料研究团队黄亮副教授、雷文副教授报道了一种轻量化锂硫电池隔膜修饰的方法,在实现高效抑制多硫化锂穿梭效应和快速催化转化的同时,提高了隔膜的浸润性及热稳定性。

Advanced Function Materials:非模板法自成笼纳米化学用于大规模制备锂硫电池用石墨烯@单质硫纳米笼复合电极材料

将单质硫制备成还原性含硫前驱液,在其被氧化析出单质硫的过程中,所析出的单质硫与具有磺化官能团的纳米粒子发生强烈相互作用,从而可大规模制备具有蛋黄壳结构的磺化石墨烯包覆单质硫的复合锂硫正极材料。

Small:负载氮化钒的氮掺杂多孔石墨化碳提升硫正极反应动力学

北京化工大学耿建新教授课题组和康奈尔大学Abruña教授通过一锅法制备了负载氮化钒(VN)的氮掺杂多孔石墨化碳复合材料。作者研究发现,复合材料中的VN和掺杂的氮原子对锂硫电池硫正极反应有优异的电催化作用。硫正极反应动力学的提升有效地提高了锂硫电池的比容量、循环稳定性和倍率性能。

Small Structures:自支撑纳米结构作为新兴平台构筑高性能锂硫电池

南开大学牛志强研究员团队(共同通讯作者)联合天津理工大学材料科学与工程学院刘丽丽博士(共同通讯作者)全面综述了自支撑纳米结构在锂硫电池中的研究进展,包括硫正极、功能化隔膜和锂负极保护。简述了该结构的设计意义,并对其关键组成材料进行了详细讨论,最后总结了面临的挑战并对其发展应用进行了合理建议。

Advanced Energy Materials:金属氧化物基导电网络设计助力高性能长寿命锂硫电池

近日,河北工业大学张永光副教授,华南师范大学王新副教授联手滑铁卢大学陈忠伟院士共同开发了一种三维连续富含氧缺陷的有序多孔Nb2O5-x/CNTs作为锂硫电池正极硫载体,实现了强多硫化锂固定作用和快速的氧化还原反应动力学。

Small Methods:原位电催化形成Li2S在碳布/金属相MoS2正极宿主基体应用于贫电解液锂硫电池

西南石油大学李星教授、王明珊副教授和北京科技大学陈名扬教授,德克萨斯大学奥斯汀分校David Mitlin教授合作开发了碳布支撑金属相MoS2(CC/1T-MoS2)作为锂硫电池正极宿主基体,利用1T-MoS2具有电催化活性和高极性的特点,采用Li2S8作为液态活性物质,通过电催化方法实现Li2S8原位转化为Li2S沉积在CC/1T-MoS2中。

Small:MOF和微生物的“跨界”嫁接——自磷化机制构筑多级多孔复合碳胶囊

苏州大学能源学院彭扬课题组通过将双金属MOF材料原位生长于大肠杆菌表面,实现了微生物和MOF材料的有效“嫁接”。在随后的碳化过程中,无需外加磷源,细菌细胞膜上的磷脂含有的磷元素和MOF结构中的钴自发磷化生成极性的磷化二钴纳米颗粒,而MOF材料和大肠杆菌共同作用形成多级多孔的碳胶囊。这种胶囊状碳基复合物在锂硫电池和锌空电池中获得优异的性能,为微观生物和纳米材料的跨界结合打开了一扇新的大门。