锂硫电池负极研究进展

锂硫电池由于其高能量密度(理论高达2 600 Wh/kg)、低成本、环境友好等优点而广受关注。但是锂硫电池仍存在正极活性物质利用率低、循环性能差等问题。同时,负极锂在电池循环过程中也不可避免存在锂枝晶等问题,对锂硫电池负极保护技术进行了详细的综述,最后对负极的发展前景进行了展望。     

锂硫电池电解液研究进展

锂硫电池的理论比能量为2600Wh/kg,被认为是继锂离子电池后最接近商业化的高比能量二次电池体系。基于锂硫电池的液态反应类型,一方面,多硫离子的溶解不可避免且对锂硫电池十分必要,但另一方面,活性物质利用率低和循环性能差是制约锂硫电池发展的关键因素,这些都与所用电解液的组成等密切相关,从电解液的角度改善高比能量锂硫电池的性能显然更为有效。本文从溶剂、锂盐和添加剂的角度对近年来锂硫电池电解液的研发进展进行了总结。     

锂硫电池电解质的研究进展

综述近年来锂硫电池电解质的研究进展,包括各种电解质体系:液态有机电解质、离子液体电解质、固态聚合物和无机电解质等。整体评价了目前锂硫电池所使用的电解质,展望了未来的锂硫电池电解质的发展趋势。     

锂硫电池硫-导电炭黑复合正极材料的研究

采用富含微孔的导电炭黑BP2000和无孔导电炭黑VXC72作为导电载体材料,分别与单质硫进行复合制备硫-导电炭黑复合材料,研究微孔孔隙对硫-导电炭黑复合材料电化学性能的影响。通过扫描电子显微镜法(SEM)、X-射线衍射光谱法(XRD)、低温氮气吸附法对该材料进行了结构表征,利用循环伏安扫描和恒电流充放电技术对复合材料的电化学性能进行了测试。结果表明:硫与导电炭黑复合后,能较好地改善单质硫的导电性和电化学性能,具有高比表面积微孔结构的炭黑BP2000因其高吸附性可限制聚硫离子的溶解和扩散,表现出较高的比容量和较好的大电流充放电能力。样品S/BP2000在100 mA/g充放电时,首周放电比容量达1 274.4 mAh/g,硫的利用率达到了76.1%;在1 600mA/g的大电流密度充放电时,其放电容量明显高于S/VXC72与单质硫电极,并表现出较好的倍率性能;经过120次循环后充放电效率保持在99.1%,较之普通硫电极其电化学性能得到显著改善。     

锂硫电池研究最新发展及面临的挑战

以金属锂为负极,硫为正极的锂硫二次电池的能量密度高达2 600 Wh/kg,仅次于锂-空气二次电池,成为电动汽车及电站储能电池的研究热点。由于液态电解质溶解大量的放电产物聚硫化锂等因素,导致锂硫电池的容量衰减快、循环寿命短及自放电率大,这也是目前锂硫电池难以商业化的主要问题。围绕硫多孔碳复合材料、电解液添加剂及离子交换隔膜等,综述国内外最新研究进展,以期得到研究思路。     

高浓度LiFSI锂硫电池电解液

研究了不同浓度LiFSI对锂硫电池电化学性能的影响,结果表明在高浓度LiFSI电解液中,多硫化锂的溶解度被抑制,多硫化物的"穿梭效应"减弱,锂硫电池的循环性能提高;但是由于锂盐浓度的增加导致粘度增加以及电导率下降,锂硫电池的循环性能劣化。锂硫电池采用2 M LiFSI电解液的性能最佳。     

锂硫电池硫碳复合正极材料的研究

采用单质硫与KS6合成石墨在一定条件下合成了一种新型硫碳复合材料.通过扫描电子显微镜法(SEM)、X射线衍射光谱法(XRD)、布鲁瑙尔-埃利特-特勒法(算比表面积)(BET)对该材料进行了结构表征,利用循环伏安扫描和不同电流密度下恒电流充放电实验对复合材料的电化学性能进行了测试.结果表明:该复合材料具有容量利用率高,大...     

锂硫电池正极复合材料研究进展

从两个方面综述了锂硫电池正极复合材料的研究进展:一方面为含硫复合材料,它包括硫/碳、硫/纳米金属氧化物及硫/聚合物复合材料;另一方面为正极所含的粘结剂,它包括聚环氧乙烯(PEO)、聚偏氟乙烯(PVDF)、水溶性聚合物(LA)、白明胶(gelatin)等。此外,针对锂硫电池存在的问题,对后续研究作了展望,提出选择具有多孔结构和良好导电性的碳材料是提升锂硫电池性能的关键因素;同时具有良好粘结性能、高的导电性能及优异化学稳定性的黏结剂也对锂硫电池性能的提升发挥重要作用。     

锂硫二次电池研究进展

分析了锂硫电池存在的主要问题,综述了目前的研究现状,主要从硫正极、黏接剂、电解质和锂负极等4个方面对锂硫电池关键材料的改性研究进行了介绍,并展望了这一领域未来的主要研究方向。     

锂硫电池关键材料改性的研究进展

综述了锂硫电池关键材料改性研究进展,重点对硫正极、电解质和锂负极等3个方面的改性进行了介绍,展望了锂硫电池的研究重点.     

锂硫二次电池相关材料的研究进展

锂硫二次电池因其具有高比能量、成本低、环境友好等优点,有望成为新型锂电池研究热点之一。综述了锂硫电池正极材料的发展现状;介绍了电解液和粘结剂对锂硫电池电化学性能的影响;分析了影响锂硫电池循环性能的主要因素;简述了锂硫电池今后发展的方向。     

正极材料高温热处理后锂硫电池电气性能变化

采用多壁碳纳米管(MWCNT)、气相生长碳纤维(VGCF)、活性炭(AC)为单质硫的载体,通过高温热处理的方法制备锂硫电池用S/C正极材料。通过对所得材料进行X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、热重分析、恒流充放电及循环伏安测试等对材料的结构及电气性能进行分析。研究发现,锂硫电池的放电比容量及循环性能受碳材料的影响较大,其中S/VGCF复合材料的电化学性能较好,当以0.1 C的电流在1.5~3.0 V进行充放电时,其首次和第100次循环的放电比容量分别为1 205.62、613.18 m Ah/g。     

共价有机框架材料应用于锂硫电池的进展

金属锂负极枝晶不可控生长、隔膜界面兼容性差及正极中存在的穿梭效应等,导致锂硫电池的容量衰减、安全性能下降.共价有机框架(COFs)材料具有密度低、比表面积大、孔径和结构可调、易于功能化和共价结构组合多等优点,具有应用于锂硫电池关键材料的潜力.总结近五年COFs在锂硫电池中的应用进展,包括COFs在锂硫电池正极框架材料、...     

新型锂蓄电池正极含硫复合材料的研究

采用聚丙烯腈与单质硫在一定条件下合成了一种新型含硫复合材料。用该材料作为活性物质制备的锂蓄电池正极具有高的质量比容量和良好的循环性能。还通过对该复合材料的结构表征初步推测,该复合材料含有硫醇基,由硫-硫键断裂和键合实现能量释放与存储。     

锂硫电池的研究现状与展望

从电解质体系研制、锂负极改性、硫系正极材料制备等3个方面,介绍了近年来锂硫电池的研究现状,并对发展前景进行了展望.     

二次锂电池用硫系正极材料的研究进展

较系统地介绍了二次锂电池用硫系正极材料的发展概况及其研究现状。希望通过介绍含硫材料的特征、探讨多种具有前景的正极材料,为人们深入研究和开发这种含硫正极材料提供一定的依据。     

锂硫电池过渡金属氧化物/碳/硫正极

提出了由金属-有机骨架材料(MOF)衍生的菱形十二面体NiO-NiCo2O4空心多面体结构包覆还原氧化石墨烯(rGO)作为硫载体的设计方案,极性金属氧化物可以有效吸附多硫化物,抑制穿梭效应,空心结构可以有效缓解电极反应过程中的体积变化,rGO的引入可有效提高电极材料的电导率,促进正极硫的充分反应,进而提高硫的利用率,提...