基于这三个问题 ， 我们为改善锂硫电池的电化学性能提供了新思路 。 我们开发出一类新型碳/硫复合正极材料 ， 解决了硫正极存在的导电性差和中间产物溶解穿梭等关键科学问题;进一步发展了原位锂化碳/硫复合材料 ， 对因使用金属锂作为负极可能导致的安全隐患提出新的解决途径 。
3在超级电容器中的应用
在现有的各种化学储能器件中 ， 电化学电容器或超级电容器是功率密度最高的二次化学储能器件 ， 尤其适用于电动汽车的负载均衡装置 。 富碳纳米材料中的碳纳米管 ， 尤其是垂直排列的碳纳米管 ， 是构建高性能超级电容器复合电极的理想碳载体 。 然而 ， 由于碳纳米管间仅靠微弱的范德华力结合 ， 采用传统的湿化学法负载金属氧化物时极易破坏碳纳米管的定向排列结构 。
我们针对这一问题 ， 创新性地制备出垂直碳纳米管/氧化物纳米复合电极 。 在这种电极材料的结构中 ， 垂直碳纳米管仿佛是一条条线 ， 金属氧化物纳米颗粒作为活性组分仿佛是一个个点 ， 后者在前者的管间孔隙里轴向均匀分布 。 它与碳纳米管负极匹配组装的超级电容器 ， 表现出很高的能量密度和良好的循环稳定性 。
相信在不久的将来 ， 人们可以在电动汽车、储能电站、电子设备等多个领域看到富碳纳米储能材料的身影 。
文/杨俊和郑时有
【中国数字科技馆|“超级电池”是怎样炼成的】本文来自《科学画报》

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