电化学增强离子扩散在多聚烯基改性硫化多烯尼特纳米管中,用于固体-固体自由立式-硫阴极
Yikun Yi1, Feng Hai1, Jingyu Guo1
1Shaanxi Key Laboratory of Energy Chemical Process Intensification, School of Chemical Engineering and Technology, Xi'an Jiaotong University, No. 28, Xianning West Road, Xi'an, Shannxi, 710049, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|August 6, 2023
概括
研究人员通过在聚烯 (PAN) 纳米管中添加聚烯 (PPy) 来提高硫 (Li-S) 电池的能量密度. 这提高了硫的加载和充电运输,以获得更好的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 硫 (Li-S) 电池具有高的理论能量密度,但由于硫含量低和聚烯二 (PAN) 硫宿主中的反应动力缓慢而受到限制.
- 独立的电极可以减少不活动质量,但不能完全克服动力限制.
研究的目的:
- 通过在PAN纳米管中引入一种电化学活性添加剂,聚烯 (PPy) 来提高Li-S电池的电化学性能.
- 为了改善硫载荷,并为更高的能量密度促进充电运输.
主要方法:
- 用聚烯 (PPy) 添加剂制造的聚烯 (PAN) 纳米管作为硫载体.
- 电化学测试 (容量,速度能力) 和模拟 (离子扩散,相接口分析).
- 在现场和半现场表征以研究硫化核和电极表面演变.
主要成果:
- 与SPAN阴极相比,SPANPPy-1%阴极表现出增强的离子扩散系数和更均的相位接口.
- 实现了显著改善的容量和速度性能,特别是在高硫载荷和瘦电解质条件下.
- 证明了硫化和电极表面重组的有效核化增长.
结论:
- 将聚烯作为电化学活性添加剂的加入有效地提高了Li-S电池中硫的利用和充电运输.
- 这一战略为开发具有更高稳定性和性能的高能量密度Li-S电池提供了可行的途径.
- 这种新的方法支持先进的Li-S电池技术的实际实施.
