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用于增強(qiáng)電化學(xué)動(dòng)力學(xué)和大面積容量鋰硫電池的“三區(qū)”配置

時(shí)間:2022-02-25 22:25來(lái)源:能源學(xué)人 作者:Energist
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鋰硫 (Li-S) 電池商業(yè)應(yīng)用的主要障礙在于充放電時(shí)體積變化巨大,硫和相關(guān)硫化物的導(dǎo)電性差,以及多硫化鋰的穿梭效應(yīng)導(dǎo)致硫負(fù)載不足(LiPS)。

 

近日,鄭州大學(xué)Bing Ding, Guosheng Shao和東華大學(xué)的Peng Zhang等人在Advanced Functional Materials期刊上發(fā)表文章,提出了一種通用的“三區(qū)域”配置方法,包括:區(qū)域 I(硫源區(qū)域)、區(qū)域 II(LiPS 電催化區(qū)域)和區(qū)域 III(多功能屏蔽),用于高面積容量的 Li-S 電池。
 

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【本文要點(diǎn)】
 

要點(diǎn)1、通過(guò)密度泛函理論理論模擬和一系列原位實(shí)驗(yàn)方法,進(jìn)一步證實(shí)了基于 Sabatier 原理的 Region II 和 Region III 競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的構(gòu)型機(jī)制。

 

要點(diǎn)2、與傳統(tǒng)的機(jī)械混合電極結(jié)構(gòu)相比,有序集成的“三區(qū)”結(jié)構(gòu)能夠有效地防止 LiPS 穿梭,在 10.7 mg cm-2 的硫負(fù)載下提供高重量能量密度。

 

要點(diǎn)3、 軟包電池在硫負(fù)載量為 108 mg 時(shí)可實(shí)現(xiàn) 148.15 mAh 的高容量,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于大多數(shù)以前的電池和軟包 Li-S 電池。

 

此外,令人印象深刻的是,在彎曲甚至部分損壞的情況下,軟包電池仍然可以正常工作,顯示出相當(dāng)大的安全性。

 

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Hou, R., Zhang, S., Zhang, Y., Li, N., Wang, S., Ding, B., Shao, G., Zhang, P., A “Three-Region” Configuration for Enhanced Electrochemical Kinetics and High-Areal Capacity Lithium–Sulfur Batteries. Adv. Funct. Mater. 2022, https://doi.org/10.1002/adfm.202200302
 

(責(zé)任編輯:子蕊)
文章標(biāo)簽: 鋰硫電池
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