通过Samarium氧化物/Ketjen黑色修饰分离器提高硫电池的耐用性
Liyuan Zheng1, Zhijun Zhu1, Yutong Kuai1
1School of Chemistry, South China Normal University, Guangzhou, 510006, China.
Chemistry (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|January 2, 2024
概括
研究人员用氧化物 (Sm2O3/KB) 开发了一种新的多孔碳纳米结构,以增强硫电池. 这种材料改善了反应动力学,并减少了聚硫化物穿,提高了电池的性能和寿命.
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) 电池提供高能量密度,但面临着诸如慢动力学和聚硫化物穿等挑战.
- 需要有效的策略来克服这些局限性,以实现实际的Li-S电池应用.
研究的目的:
- 开发一种新型材料,提高Li-S电池的电化学性能.
- 解决 Li-S 系统中缓慢反应动力学和穿效应的问题.
主要方法:
- 合成了一种用氧化物 (Sm2O3/KB) 修改的多孔碳纳米结构.
- 研究了材料的表面极性,氧气空隙和多孔结构.
- 制造和测试使用Sm2O3/KB/PP间隔器的Li-S电池.
主要成果:
- Sm2O3/KB 具有极极的表面,可以有效地吸收聚硫化的化学物质.
- 在Sm2O3中的氧气空缺促进Li2S核化,加速Li2S溶解.
- 多孔黑提供导电性,并捕获多硫化物.
- 电池表现出低容量衰变率 (0.046%在2C的1000个循环中) 和高速率性能 (624 mAh/g在3C).
结论:
- 新的Sm2O3/KB材料显著提高了Li-S电池的性能.
- 基于稀土的材料显示了先进Li-S电池开发的潜力.
- 这种方法为下一代储能解决方案提供了一个有前途的战略.


