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锂硫电池高性能电解液材料研究获进展

时间:2021-09-27 00:03 点击次数:
  本文摘要:业内广泛将锂硫电池作为化学储能的未来发展方向,然而仍然以来,锂硫电池面对多硫化锂“飞梭效应”和金属锂“界面不平稳”的关键挑战。科研人员往往用于硝酸锂添加剂来解决问题上述问题,但是硝酸锂、炭黑、单质硫并存的电池体系不存在安全隐患。不过,现在这一局面未来将会大幅度好转。中科院沈阳化学物理研究所储能技术研究部研究员张华民、李先锋和副研究员张洪章团队,设计、制取出有一款不不含硝酸锂的高性能电解液,构建了在锂硫电池器件中的应用于,这给锂硫电池电解液材料的设计制取带给了新思路。

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业内广泛将锂硫电池作为化学储能的未来发展方向,然而仍然以来,锂硫电池面对多硫化锂“飞梭效应”和金属锂“界面不平稳”的关键挑战。科研人员往往用于硝酸锂添加剂来解决问题上述问题,但是硝酸锂、炭黑、单质硫并存的电池体系不存在安全隐患。不过,现在这一局面未来将会大幅度好转。中科院沈阳化学物理研究所储能技术研究部研究员张华民、李先锋和副研究员张洪章团队,设计、制取出有一款不不含硝酸锂的高性能电解液,构建了在锂硫电池器件中的应用于,这给锂硫电池电解液材料的设计制取带给了新思路。

那么这款高性能电解液有哪些技术上的突破、锂硫电池的优势以及前景如何,环绕这些问题,记者采访了张华民。高性能电解液问世记者:您所在的团队设计、制取出有这款电解质溶液,其性能优势有哪些?张华民:首先,制做电解液的安全性好。

此前锂硫电池用的电解液所含大量的硝酸锂,其与碳硫复合物混合时,成分与“黑火药”类似于,因此不存在相当大的燃爆隐患。我们团队研制的电解液不不含硝酸锂,安全性更为出色。其次,制做电解液的稳定性好。

研发的电解液可以使锂硫电池倒数平稳循环30次以上,按照一天充放电一次的用于模式,该电池可以保证无人飞机长达1个月的不间断飞行中。这一性能归属于目前公开发表报导的最差性能。再度,制做电解液的容量充分发挥好。

研发的电解液使用二氧戊环(DOL)作为溶剂,首次构建了较高的容量充分发挥,使锂硫电池在0.2C的较慢充放电过程中仍然超过350Wh/kg的能量密度。记者:获得电解液材料研究进展,前后用时多久?张华民:电解液是要求锂硫电池性能的关键材料之一,是锂硫电池技术发展的瓶颈技术。自2013年10月,团队开始将电解液作为主要突破点,致力于研发出有安全性好、使用寿命宽的锂硫电池。

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到2016年8月,团队在电解液领域获得可行性进展,研制出一类不不含硝酸锂的高性能电解液,并在大容量(4—60Ah)锂硫电池中获得成功应用于,研发历时2年零10个月。技术研制成功锂硫电池挑战记者:团队在电池技术方向上,专攻哪些技术方向?张华民:目前,沈阳化物所储能技术研究部在电池领域的研究主要注重三个方向:一是大规模、固定式电池储能技术,还包括仅有钒液流电池、锌溴液流电池、锌镍液流电池及铅碳电池;二是低比能、动力电池技术,如锂硫电池。研究重点是研发电池关键材料,例如电解液、碳硫复合物、隔膜等。

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三是可在环境温度零下40℃—零上50℃运营的全天候,低能量密度、低静电倍率电池。记者:在锂硫电池领域,团队都做到了哪些希望和突破?张华民:研究团队以锂硫电池器件的产业化为目标,对容许锂硫电池发展的关键材料(负极、负极、隔膜、电解液)及关键技术(电极涂覆、电池组装、电池化为等)积极开展了精细的研究,并获得适当的突破。例如,在负极材料方面,研发出比表面积2300m2/g,孔容为8cm3/g的高性能多孔碳材料,并通过自创的“互为转化成”成型工艺,做成具备独有“三倒数”结构的锂硫电池电极;在隔膜材料方面,研发出有具备纳米级离子传输孔道的离子自由选择利用隔膜;在电池器件方面,做成30Ah以上级锂硫一次电池,能量密度超过900Wh/kg以上。

记者:锂硫电池目前在技术上还面对哪些瓶颈,下一步团队将在哪方面之后希望?张华民:锂硫电池目前还不存在很多技术挑战。


本文关键词:锂硫,电池,高性能,电解液,材料,研究,获,进展,下载

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