O progresso contínuo da ciência e da tecnologia apresentou requisitos mais altos para a tecnologia de bateria de íons de lítio, especialmente no campo de armazenamento de energia em larga escala, como veículos elétricos, o que requer nova bateria de íons de lítio com maior densidade de energia e menor preço. Entre eles, a bateria de enxofre de lítio como uma espécie de bateria de íons de lítio de reação multi-elétron, sua densidade de energia (2600wh\/kg) e vantagem de preço são muito mais altas que o fosfato de ferro e o lítio e as baterias comerciais de óxido de cobalto de lítio, por isso atraiu ampla atenção. No entanto, existem uma série de problemas no processo de carregamento e descarga, como baixa condutividade do enxofre elementar, efeito de transporte de polissulfeto intermediário, expansão do volume no processo de carregamento e descarga. Atualmente, os pesquisadores propuseram uma série de estratégias de otimização para os materiais hospedeiros do eletrodo positivo de enxofre, como melhorar a condutividade do eletrodo positivo de enxofre através do carbono poroso e melhorar a adsorção de polissulfeto através do doping de nitrogênio. No entanto, os efeitos obtidos por vários meios são limitados e o problema não pode ser fundamentalmente resolvido. Portanto, é necessário um material de hospedeiro positivo mais eficaz que combina várias funções.
Um novo material hospedeiro de carbono poroso nano-cobalt para baterias de enxofre de lítio foi desenvolvido pela Universidade de Pequim
Um novo material de bateria de lítio-sulfur
Recently, the institute of Peking University shenzhen graduate school of the new material Pan Feng clean energy center research group led by professor one MOF material was prepared based on the common responsibility of cobalt nanocrystals nitrogen doped porous carbon cage as a new type of lithium battery of host materials, through its excellent electrochemical performance characterization testing found, and by including XRD, SEM, TEM, XPS, and a variety of means such as DFT calculation reveals the Razões de desempenho, ilumina os nanocristais de CO, dinâmica de adsorção de polissulfídeo da difusão de íons de lítio e transformação do papel positivo, para a preparação de um novo tipo de material cátodo de bateria de lítio fornece um trem de pensamento. O trabalho foi publicado recentemente em Materiais Avançados de Energia (2020,10 (9), 1903550, se =24. 884), um diário conhecido no campo dos materiais de energia.
A novidade deste trabalho é que a equipe de pesquisa usa o ZnCo-MOF com alta área de superfície específica para adsorver pequenas moléculas de glicose e, em seguida, durante o processo de carbonização, a glicose é preferencialmente carbonizada na estrutura de carbono da estrutura SP2 na cavidade MOF para isolar o metal de cobalto e aumentar a condutividade elétrica. Ao mesmo tempo, uma quantidade apropriada de enxofre pode ativar -- 87 wt% do material de enxofre ativo a ser carregado na gaiola de carbono e não na superfície, de modo que o esqueleto de enxofre e gaiola de carbono mantenha uma interação forte. Team preparation of cobalt nanocrystals with high dispersion bear the load of nitrogen doping of porous carbon cage how sulfide to sulfur active materials and intermediates with multifunctional effect, including the improvement of electrical conductivity, high sulfur content, stress relieving, the speeding up of the lithium ion diffusion dynamics, catalytic polysulphide rapid transformation and strong adsorption of polysulfide Intermediários e assim por diante, eles podem garantir que as baterias de enxofre de lítio sejam alta proporção de desempenho e longa vida útil do ciclo.
Um novo material hospedeiro de carbono poroso nano-cobalt para baterias de enxofre de lítio foi desenvolvido pela Universidade de Pequim
Propriedades eletroquímicas de um novo material de ânodo composto de lítio - enxofre
Ao mesmo tempo, uma série de estudos demonstrou que os nanocristais de CO altamente dispersos transportados no esqueleto podem não apenas promover efetivamente a difusão de íons de lítio e o redox do polissulfeto, mas também aumentam ainda mais a absorção de polissulfeto. Este trabalho fornece uma nova referência para metais de transição como catalisadores de alto desempenho para polissulfeto em baterias de enxofre de lítio.
Este trabalho foi concluído sob a orientação de Pan Feng. Os autores co-primeiro deste artigo foram o estudante de doutorado Wang Rui e o colega de pós-doutorado Yang Jinlong, e o professor Xiao Yinguo e o professor Pan Feng foram os autores co-correspondentes. Este trabalho foi apoiado pelo Programa Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento de Materiais de Engenharia Genética, pelo Laboratório Chave da Província de Guangdong e pela Comissão de Inovação em Ciência e Tecnologia de Shenzhen
