合理设计的结合剂,具有聚硫化物相关性和坚固的网络结构,以改善聚硫化物捕获和硫阴极结构稳定性
Taekyun Kwon1, Hengquan Guo1,2, Ji-Oh Kim1
1School of Chemical Engineering, Pusan National University, 2, Busandaehak-ro 63beong-gil, Geumjeong-gu, Busan, 46241, Republic of Korea.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|December 9, 2024
概括
一种新型交叉连接的阴性水性聚氨 (CCWPU) 粘合剂通过减轻聚硫化物穿和提高循环稳定性来增强硫电池 (LSB). 这种粘合剂可以提高硫的利用率和电化学性能,用于下一代储能.
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:
- 硫电池 (LSB) 提供高能量密度,但面临诸如硫绝缘,体积扩张和多硫化物 (LiPS) 运输等挑战.
- 有效的粘合剂对于LSB性能至关重要,需要机械稳定性和LiPS管理能力.
研究的目的:
- 设计和评估一个交叉连接的化水性聚氨 (CCWPU) 作为LSB的粘合剂.
- 为了解决硫绝缘,体积扩张和LSB中的LiPS穿的局限性.
- 改进LSB的电化学性能和循环稳定性.
主要方法:
- 交叉连接的阴阳性水性聚氨 (CCWPU) 的合成.
- 在LSB电极中使用CCWPU作为粘合剂.
- 电化学测试包括循环性能和极化分析.
- 密度函数理论 (DFT) 调查以了解LiPS相互作用.
主要成果:
- CCWPU粘合剂具有机械强度,可以适应硫体积的扩张.
- 极地尿基团和阴离子基团有效地通过极地相互作用和封闭来缓解LiPS的穿.
- DFT研究证实了增强的LiPS固定,改善了硫的利用.
- 使用CCWPU的LSB显示极化减少,更高的LiPS转换率和稳定的循环.
结论:
- CCWPU 是一个非常有效的 LSB 绑定器,解决了关键的性能限制.
- 粘合剂的特性提高了电化学性能和循环稳定性.
- CCWPU的水处理能力为先进的LSB开发提供了一种环保意识的方法.
