Progresul continuu al științei și tehnologiei a prezentat cerințe mai mari pentru tehnologia bateriei cu ioni cu litiu, în special în domeniul stocării de energie pe scară largă, cum ar fi vehiculele electrice, care necesită o nouă baterie cu ioni de litiu, cu o densitate energetică mai mare și un preț mai mic. Printre acestea, bateria cu sulf de litiu ca un fel de bateria cu ioni de litiu cu reacție multi-electronul, densitatea energetică (2600Wh\/kg) și avantajul prețurilor este mult mai mare decât fosfatul de fier actual de fier și bateriile comerciale cu oxid de cobalt de litiu, astfel încât a atras atenția largă. Cu toate acestea, există o serie de probleme în procesul de încărcare și descărcare, cum ar fi conductivitatea slabă a sulfului elementar, efectul navetei de polisulfură intermediară, extinderea volumului în procesul de încărcare și descărcare. În prezent, cercetătorii au propus o serie de strategii de optimizare pentru materialele gazdă ale electrodului pozitiv cu sulf, cum ar fi îmbunătățirea conductivității electrodului pozitiv cu sulf prin carbon poros și îmbunătățirea adsorbției de polisulfură prin dopajul de azot. Cu toate acestea, efectele obținute prin diferite mijloace sunt limitate și problema nu poate fi rezolvată fundamental. Prin urmare, este necesar un material gazdă pozitiv mai eficient care combină diverse funcții.
Un nou material gazdă de carbon poros nano-cobalt pentru bateriile cu sulf de litiu a fost dezvoltat de Peking University
Un nou material de baterie cu litiu-sulf
Recent, Institutul de la Universitatea Peking Shenzhen Școala absolvită a noului material Pan Feng Clean Energy Center Group Coned de profesorul One Material MOF a fost pregătit pe baza responsabilității comune a nanocristalelor de cobalt cu cușcă poroasă de carbon dopat cu azot ca un nou tip de baterie de litiu a materialelor gazdă, prin testarea sa de performanță electrochimică excelentă, precum și prin intermediul modelului de tip DFT, Sem, Tem, XPS și un mijloc de a fi găsit și prin includerea XFD, Sem, Tem, XPS și o varietate de mijloace, precum și prin includerea XFD, Sem, Tem, XPS și o varietate de mijloace, precum și prin includerea XFD, Sem, Tem, XPS și o varietate de mijloace, precum și prin includerea XFD, Sem, Tem, XPS și un mijloc de calcul al DFT, precum și prin intermediul modelului de tip XD, Sem. dezvăluie motivele performanței, luminează nanocristalele CO, dinamica de adsorbție a polisulfidelor a difuziei ionilor de litiu și transformarea rolului pozitiv, pentru prepararea unui nou tip de material catod cu baterii de litiu oferă un tren de gândire. Lucrarea a fost publicată recent în Advanced Energy Materials (2020,10 (9), 1903550, dacă =24. 884), un jurnal cunoscut în domeniul materialelor energetice.
Noutatea acestei lucrări este că echipa de cercetare folosește ZnCO-MOF cu o suprafață specifică ridicată pentru a adsorb molecule mici de glucoză, iar apoi în timpul procesului de carbonizare, glucoza este preferențial carbonizată în structura SP2 cu structura de carbon în cavitatea MOF pentru a izola metalul de cobalt și pentru a spori conductivitatea electrică. În același timp, o cantitate adecvată de sulf poate permite {-- 87 în greutate% din materialul activ de sulf activ să fie încărcat în cușca de carbon, mai degrabă decât la suprafață, astfel încât scheletul de sulf și cușcă de carbon să mențină o interacțiune puternică. Pregătirea echipei nanocristalelor de cobalt cu dispersie ridicată poartă încărcarea dopului de azot a cușcă de carbon poros modul în care sulfura până la sulf materiale active și intermediari cu efect multifuncțional, inclusiv îmbunătățirea conductivității electrice, conținut ridicat de sulf, ameliorare de stres, viteză în creștere a transformării rapidului ionic de litiu și a polyiticului catalitic Intermediari și așa mai departe, se pot asigura că bateriile cu sulf de litiu este un raport ridicat de performanță și durata de viață a ciclului lung.
Un nou material gazdă de carbon poros nano-cobalt pentru bateriile cu sulf de litiu a fost dezvoltat de Peking University
Proprietăți electrochimice ale unui nou litiu - material anod compozit cu sulf
În același timp, o serie de studii au arătat că nanocristalele CO extrem de dispersate purtate în schelet nu pot promova doar eficient difuzarea ionilor de litiu și redoxul polisulfurii, dar și sporesc în continuare absorbția polisulfurii. Această lucrare oferă o nouă referință pentru metalele de tranziție ca catalizatori de înaltă performanță pentru polisulfură în bateriile cu sulf de litiu.
Această lucrare a fost finalizată sub îndrumarea lui Pan Feng. Autorii primari ai acestei lucrări au fost doctorantul Wang Rui și colegul postdoctoral Yang Jinlong, iar profesorul Xiao Yinguo și profesorul Pan Feng au fost autorii co-corespondenți. Această lucrare a fost susținută de Programul național de cercetare și dezvoltare -cheie a materialelor Inginerie genetică, laboratorul cheie al provinciei Guangdong și Comisia pentru inovare în știință și tehnologie din Shenzhen
