由中國(guó)和新加坡兩國(guó)的專家合作，在鋰硫電池正極材料的研發(fā)、設(shè)計(jì)及其電化學(xué)性能改良方面實(shí)現(xiàn)突破，原本反復(fù)使用不超過(guò)300次的鋰硫電池在運(yùn)用新技術(shù)后，使用周期可提高至800次，續(xù)航至少能提高至600公里。
該研究是由中國(guó)科學(xué)院院士、南京工業(yè)大學(xué)校長(zhǎng)黃維領(lǐng)銜的先進(jìn)材料研究院(IAM)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)與新加坡南洋理工大學(xué)教授于霆共同合作。研究采用單層厚度約7納米(1納米相當(dāng)于1根頭發(fā)絲直徑的6萬(wàn)分之一)的超薄過(guò)渡金屬氫氧化物材料對(duì)硫-碳黑復(fù)合物納米單元進(jìn)行微包覆處理。
據(jù)了解，這種超薄過(guò)渡金屬氫氧化物納米材料可與鋰離子發(fā)生不可逆反應(yīng)，生成的惰性物可起到電極保護(hù)層的作用，克服了傳統(tǒng)鋰硫電池電極因多硫化物溶解所造成的低充放電效率、短循環(huán)周期、低倍率特性等諸多問(wèn)題。
“就世界范圍來(lái)看，我們首次采用超薄過(guò)渡金屬氫氧化物材料，并制備了具有長(zhǎng)壽命、高庫(kù)倫效率的正極材料(庫(kù)倫效率指放電容量與充電容量的比率)。”于霆介紹。
于霆透露，現(xiàn)在市面上的電動(dòng)汽車大都采用的是鋰電池，鋰硫電池已被預(yù)計(jì)為下一代的汽車動(dòng)力電池，但鋰硫電池存在著周期短(反復(fù)使用不超過(guò)300次)等亟需改進(jìn)的地方。
“改良升級(jí)版的鋰硫電池庫(kù)倫效率大于98%，續(xù)航至少能提高至600公里，鋰硫電池使用周期即充放電可提高至800次，這些就是我們的突破。”研發(fā)團(tuán)隊(duì)博士后蔣建博士對(duì)比。
據(jù)悉，黃維院士領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)致力于磷光變色材料、太陽(yáng)能電池材料等研究，日前該研究成果已經(jīng)發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》。<
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