对于高性能硫电池的高选择性离子屏蔽
Soochan Kim1,2, Kyeongmin Yang2, Kaiwei Yang3
1Department of Engineering, University of Cambridge, Cambridge, CB3 0FS United Kingdom.
Nano letters
|November 9, 2023
概括
一个新的离子屏蔽有效地阻止了硫电池 (LiSB) 中的聚硫化物穿,显著提高了性能和安全性. 这一突破解决了对实用,高能量密度LiSB开发的关键挑战.
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:
- 硫电池 (LiSB) 具有高的理论能量密度和低成本,使其成为下一代能源存储的前景.
- 聚硫化物 (PS) 穿仍然是一个关键障碍,阻碍了LiSB的商业化和实际应用,特别是在苛刻的条件下.
研究的目的:
- 为LiSB分离器开发一种永久选择性的离子屏蔽,以减轻PS穿.
- 通过改进的分离器技术,提高LiSB的性能,安全性和循环寿命.
主要方法:
- 在电池分离器上制造永久选择性离子屏蔽,使用功能聚合物的离子复合和分子间结合.
- 在各种循环条件下,使用开发的盾牌对LiSB进行电化学测试,包括实际的高能量密度场景.
- 分析电池性能指标,如放电容量,循环稳定性和能量密度.
主要成果:
- 离子屏幕有效地阻止了PS在电极之间穿,大大提高了LiSB的性能.
- 装有盾牌的LiSB在2°C的1000个循环后显示出917mAhg-1的显著放电能力.
- 在实际条件下研究了高能量密度的最佳平衡,为系统优化提供了洞察力.
结论:
- 开发的离子盾是克服LiSB中PS穿的可行策略.
- 这一进步有助于开发高性能和安全的实用LiSB.
- 该研究为LiSB技术先进分离器的未来设计提供了关键的见解.
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