提高硫电池的电化学性能,使用带有相逆转层的修改分离器
Songwei Li1, Shengli Pang1, Xinye Qian1
1Institute for Advanced Materials, College of Materials Science and Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, P. R. China. qianxy@ujs.edu.cn.
Dalton transactions (Cambridge, England : 2003)
|January 19, 2024
概括
研究人员开发了一种用于硫 (Li-S) 电池分离器的新型复合材料层,提高电导率并减少聚硫化物穿. 这项创新显著提高了Li-S电池的性能和周期寿命,使其更广泛地用于商业用途.
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) 电池面临的挑战是硫导电性差和聚硫化物穿,阻碍了商业化.
- 现有的分离器往往无法充分解决这些局限性,影响电池寿命和效率.
研究的目的:
- 开发一个改进的分离器,用复合材料层来克服Li-S电池的局限性.
- 为了提高电化学性能,速度能力和Li-S电池的循环稳定性.
主要方法:
- 聚乙烯化物-聚甲酸 (PVDF-PMMA) 和Ketjen黑 (KB) 碳纳米颗粒的复合层被涂在聚乙烯 (PE) 分离器上,使用相位逆转.
- 修改后的分离器 (PPK) 被集成到Li-S电池电池中进行电化学测试.
主要成果:
- 该PVDF-PMMA-KB (PPK) 复合层有效地抑制了通过物理障碍和吸附的聚硫化物穿.
- KB纳米粒子提供了额外的活性位点,增强了多硫化物激活和硫化沉积.
- 带有PPK修改分离器的Li-S电池在1°C时表现出723mAhg-1的特定容量.
- 在400个周期后,容量保留达到73.3%,每周期的低衰变率为0.223%.
结论:
- 在PE分离器上的新型PPK复合层显著提高了Li-S电池的性能.
- 这种方法为提高高能量密度Li-S电池的商业可行性提供了一个有希望的策略.
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