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西南大學團隊設計開發(fā)高性能鋰硫電池研究取得重要進展

時間:2018-02-05 10:55來源:高校之窗 作者:綜合報道
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  近日,西南大學材料與能源學部徐茂文教授課題組在設計開發(fā)高性能鋰硫電池研究上取得重要進展。相關(guān)研究成果以“Honeycomb-like spherical cathode host constructed from hollow metallic and polar Co9S8 tubules for advanced lithium-sulfur batteries”為題在國際著名期刊《Advanced Functional Materials》(先進功能材料)上發(fā)表, 該期刊影響因子為12.124。西南大學為該成果的第一完成單位,碩士生代春龍同學為論文的第一作者,徐茂文教授為共同通訊作者。
 
  鋰硫電池是一種新型的高性能儲能電池。但鋰硫電池的商業(yè)應用仍面臨硫?qū)щ娦詷O低、硫循環(huán)循環(huán)過程中的體積膨脹、多硫化物易溶解電解液導致穿梭效應等問題。針對這些挑戰(zhàn),徐茂文教授課題組設計制備出由空心納米管組成的蜂巢狀的Co9S8球作為硫的載體材料,制備出循環(huán)穩(wěn)定性好,比容量高的鋰硫電池,較單質(zhì)S而言,Co9S8具有高的導電性,可以提高活性物質(zhì)硫的導電率,有效提高電池的比容量, Co9S8可以有效吸附多硫化物,緩解多硫化物的穿梭效應,進而提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性。通過DFT計算分析得到了Co9S8 在(311)、(440)面上對多硫化物的吸附能大小。該研究首次發(fā)現(xiàn)Co9S8可以催化多硫化物之間的轉(zhuǎn)變反應,提高電池的倍率性能,多硫化物溶于電解液的問題得到了更好的解決。由于這些獨特的電極設計,使得該電極材料表現(xiàn)出優(yōu)秀的電化學性能。
 
  該研究工作得到國家自然科學基金、重慶市基礎與前沿項目和中央高�;緲I(yè)務費項目資助,與美國麻省理工大學陳育明博士、美國德州大學Graeme Henkelman教授合作完成。
(責任編輯:admin)
文章標簽: 儲能 鋰硫電池 比容量
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