S@相互接続したメソポラス炭素の空洞ナノスフィアで高性能の室温ナトリウム硫黄電池の実現
Yun-Xiao Wang1, Jianping Yang2, Weihong Lai1
1Institute for Superconducting & Electronic Materials, Australian Institute of Innovative Materials, University of Wollongong , Innovation Campus, Squires Way, North Wollongong, New South Wales 2500, Australia.
Journal of the American Chemical Society
|December 20, 2016
まとめ
研究者らは,低容量と腐敗の問題を克服し,ナトリウム硫黄電池のための新しい炭素ナノスフィアのホストを開発しました. このイノベーションは,実用的なアプリケーションのバッテリー性能とサイクル寿命を大幅に改善します.
科学分野:
- 材料科学
- 電気化学
- エネルギー貯蔵
背景:
- ナトリウム硫黄 (Na-S) バッテリーは理論的には高い容量ですが,低硫黄の電気活性やシャトル効果などの課題に直面しています.
- これらの問題により,利用可能な容量が限られ,性能が急速に低下し,実用化が困難になります.
研究 の 目的:
- ナトリウム硫黄電池のための効果的な硫黄主体材料を開発する.
- 電気化学性能を改善し,特に容量減少と速度能力に対処する.
主な方法:
- 硫黄の宿主として相互接続されたメソポラス空洞の炭素ナノスフィアの製造.
- 硫酸ナトリウム電池の電気化学試験
- 反応メカニズムの解明のために,インサイトシンクロトロンX線 difraktion.
主要な成果:
- 炭素ナノスフィアのホストは,ナトリウム硫黄電池で優れた電気化学性能を示しました.
- 200サイクルで約88. 8%の高い容量保持を達成した.
- 0.1 と 5 A g−1 で ~390 と 127 mAh の可逆容量を持つ優れたレート能力が観察されました.
結論:
- 開発された炭素ナノスフィアの枠組みは,ナトリウム硫黄電池の課題を効果的に軽減します.
- 提案されたメカニズムは,S8とNa2S4の間の可逆反応を含み,エネルギー貯蔵の強化を可能にします.
- この進歩は より効率的で耐久性の高い ナトリウム硫黄電池技術への道を開きます
