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阿卜杜拉国王科技大学:通过抑制多硫化物穿梭 提高锂硫电池容量

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58京牌 随着我们的社会和交通运输系统逐渐向转型,世界各地的科学家都在寻求效率更高、容量更大的存储系统。,阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)的研究人员,通过抑制多硫化物穿梭问题,提高锂硫电池的容量。

(图片来源:KAUST)

与常用电池类型相比,锂硫电池具有诸多潜在优势。它们具有更高的理论储能容量,而且硫是易于从自然界获得的无毒元素。硫也是石化行业的废产物,成本相对较低。然而,在电池的化学过程中,含硫中间体在正负极之间移动,会引起多硫化物穿梭效应。在目前的技术中,这会严重降低锂硫电池的容量和充电能力。

KAUST团队的解决方案基于石墨烯层。通过一种名为激光划片(laser scribing)的工艺,将聚酰亚胺聚合物置于激光能量下,从而创造出一种结构合理的多孔材料。这种材料的关键特征在于三维分层多孔,因此具有一系列大小不同的孔隙。然后,添加纳米碳颗粒,这些颗粒被孔隙吸收后,形成最终产物。

研究人员发现,在锂硫电池的正负极之间放置一层薄薄的这种材料,可以明显抑制多硫化物穿梭。主要研究人员Eman Alhajji表示:“这个独立的中间层只有几微米厚,我不得不以非常温和的方式进行处理,尤其是在电池组装过程中。”

研究人员表示,以往提出的解决多硫化物穿梭问题的方法,大多不适合大规模投入商用。相比之下,KAUST开发的方法“具有可扩展性且简单”。

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