中年|锂硫精选:10篇好文回顾锂硫电池近期工作进展( 四 )


本研究不仅对锂硫电池中多硫化物的催化转化有了更深入的认识 , 而且为构建高性能的锂硫电池储能器件提供了新的契机 。

中年|锂硫精选:10篇好文回顾锂硫电池近期工作进展
本文插图
1.7 Energy Storage Materials:柔性致密硫正极设计面向贫液实际锂硫电池
中年|锂硫精选:10篇好文回顾锂硫电池近期工作进展
本文插图
【中年|锂硫精选:10篇好文回顾锂硫电池近期工作进展】
近年来 , 锂硫电池的电化学性能在过量电解液和低硫载量条件下实现了极大的改善 。 然而 , 针对可规模应用的锂硫电池设计 , 更多的实际问题需要被考虑 , 如面容量、电极密度、孔隙率和电解液用量等 。 更高的硫载量可以提高面容量;高压实电极可以实现低孔隙率并有效提高体积能量密度;低孔隙率正极需要更少的电解液浸润;柔性电极设计可以广泛应用于柔性电子器件 。 在锂硫电池研究中 , 这一系列交织的问题需要被重视和综合考虑 , 以实现真正的高能量密度锂硫电池 。
近日 , 上海交通大学王久林课题组在国际知名期刊Energy Storage Materials上发表题为“Towards practical Li-S battery with dense and flexible electrode containing lean electrolyte”的研究工作 。 本文第一作者是上海交通大学博士研究生陈加航 。
该工作制备了一种多功能柔性粘结剂应用于硫化聚丙烯腈(S@pPAN)正极 。 构建的交联网络表现出增强的电解液浸润性和抗剥离强度 。 传统的浆料涂膜即可制备高载量电极 。 压力处理实现高压实密度(1.54 g cm-3)及低孔隙率正极 。 该高载量高压实正极具有优异的柔韧性和结构稳定性 , 长期循环后面容量仍可稳定在5.55mAh cm-2 。 得益于S@pPAN独特的固-固转化机理 , 在贫电解液条件(2.08 ml g-1sulfur)下 , 硫正极仍具有较高的初始活性物质利用率 , 对实际锂硫电池研究具有重要意义 。
中年|锂硫精选:10篇好文回顾锂硫电池近期工作进展
本文插图
2. 隔膜材料2.1 Nano Energy:Ni/SiO2/石墨烯改性隔膜作为先进锂硫电池多功能硫屏障
中年|锂硫精选:10篇好文回顾锂硫电池近期工作进展
本文插图
传统锂硫电池中的商用聚丙烯隔膜用于隔离正负极 , 为锂离子提供扩散通道 , 但不能阻挡锂硫电池的穿梭 。 近年来 , 研究人员对该隔膜进行了一系列的研究 , 以获得理想的LiPSs封装层 。 关于隔膜的研究工作致力于以下两个方向:寻找新型隔膜或改进商用隔膜 。 一些报道的新型隔膜只能阻断LiPSs的扩散路径 , 但溶解在电解液中或积聚在隔膜上的LiPSs很难参与后续的电化学反应 , 导致硫利用率低 。