当升科技|钼:高性能锂电池正极材料的生产秘诀


当升科技|钼:高性能锂电池正极材料的生产秘诀
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锂离子电池能量密度的提高 , 除了可以通过改善负极材料、电解液或隔膜的性能外 , 还能通过改进传统正极材料的不足 。 北京理工大学研究者介绍 , 采用过渡金属钼(Mo)和非金属碳(C)改性后的硫化锂(Li2S)正极材料具有较高的理论比容量、优异的倍率性能和较长的循环寿命等特点 , 因而能提高整个电池系统的质量 。
硫化锂是锂的一种硫化物 , 因有超高的理论比容量(1100mAh/g) , 而被认为是一种很有发展前景的锂电池正极材料 。 其不仅可以提供锂源 , 还能有效缓解硫电极的体积膨胀效应 。 然而 , Li2S材料却存在活化电位高 , 穿梭效应明显及导电性差等不足 , 会导致所制备的电池的容量易衰减 , 循环稳定性变差及寿命减短等问题 , 因而限制它在实际生活中应用 。
为了解决上述的难题 , 北京理工大学研究者采用了锂-热同步合成方法 , 原位构建了一种兼具催化、吸附和限域特性的三重异质Mo-Li2S-石墨烯纳米胶囊结构 。 该复合材料中Li2S、Mo被C结构紧密包裹 , 反应机理为8Li+MoS2+CS2=4Li2S+Mo+C 。 值得注意的是 , 锂热反应生成的三个组分都是通过Mo?S和C?S的化学键连接在一起 , 能有效的降低了正极材料Li2S的活化电位 。 此外 , 这种原位生长纳米胶囊的设计还优化了材料的催化性能、电化学性能以及结构稳定性 。
【当升科技|钼:高性能锂电池正极材料的生产秘诀】该研究成果已以“Lithiothermic-Synchronous Construction of Mo-Li2S-Graphene Nanocomposites for High-Energy Li2S//Si-C Battery”为题发表国际顶级期刊在Advanced Functional Materials上 。