硫电池的新材料:挑战和未来的方向
1Centre of Excellence for Energy Storage Technology, Department of Chemical and Biomolecular Engineering, School of Energy Science and Engineering, Vidyasirimedhi Institute of Science and Technology, Rayong 21210, Thailand. montree.s@vistec.ac.th.
概括
硫 (Li-S) 电池提供高能量密度,但面临着挑战. 材料和电解质的最新进展正在为它们在电动汽车和电子产品中的商业化铺平道路.
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,成本效益和环境效益.
- 商业化受到诸如聚硫化物穿,硫绝缘,阳极不稳定性和安全问题等问题的阻碍.
研究的目的:
- 审查最近Li-S电池技术的进展.
- 探索材料策略,以克服Li-S电池的关键挑战.
主要方法:
- 专注于阴极,电解质和阳极工程.
- 对先进的硫碳复合材料 (3D石墨烯,MOF,COF,MXenes) 的研究.
- 讨论固态和凝聚合物电解质以及金属阳极保护策略.
主要成果:
- 硫碳复合材料显示了改善的硫利用,氧化还原动力学和循环稳定性.
- 先进的电解质和阳极保护提高了安全性,并抑制了聚硫化物溶解.
- 材料设计的进步解决了关键的制造和可扩展性问题.
结论:
- -S电池将对电动汽车,电子产品和电网系统的储能产生重大影响.
- 材料和电极设计的持续创新对于商业可行性至关重要.


