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KAIST采用多級(jí)孔氮化鈦材料 提升鋰硫電池性能

時(shí)間:2019-02-06 21:05來(lái)源:蓋世汽車(chē) 作者:李文龍
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       據(jù)外媒報(bào)道,韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院(KAIST)的研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)了超穩(wěn)定、高速率鋰硫電池,該研究團(tuán)隊(duì)將多級(jí)孔氮化鈦(hierarchically porous titanium nitride,h-TiN)用作硫的宿主(sulfur host)。該研究團(tuán)隊(duì)在論文中寫(xiě)道,當(dāng)環(huán)境溫度為5℃時(shí),對(duì)電池充放電1000次,h-TiN/S的可逆容量(reversible capacity)約為557 mAh/g,每次充放電的容量衰退率僅為0.016%。
 
       為應(yīng)對(duì)這類問(wèn)題,化學(xué)與生物分子工程系教授Jinwoo Lee與其團(tuán)隊(duì)合成了比較發(fā)達(dá)的多級(jí)孔/介孔氮化鈦(hierarchical macro/mesoporous titanium)作為硫的宿主材料(host material for sulfur)。
 
       氮化鈦擁有較高的硫化學(xué)親和力及高電導(dǎo)率,可防止活性材料的溶解,為電荷傳遞(charge transfer)提供輔助。此外,大孔隙和介孔結(jié)構(gòu)的協(xié)合效應(yīng)可穩(wěn)定容納大量的硫,為電極滲透(electrolyte penetration)提供輔助。
 
      早前的報(bào)道中提過(guò),極性無(wú)機(jī)材料的硫化學(xué)親和力高,但對(duì)于硫宿主多孔架構(gòu)的管控能力有所不足。如今,該研究研發(fā)了新的合成途徑,對(duì)多孔架構(gòu)無(wú)機(jī)材料的管控較為簡(jiǎn)便,突破了上述技術(shù)限制,從而可獲得卓越的循環(huán)(充放電)穩(wěn)定性及高充電速率。
 
(責(zé)任編輯:子蕊)
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