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当韩国成功开发锂

发布时间:2021-09-10 01:28:02 阅读: 来源:海绵擦厂家

韩国成功开发锂

【铝道】近期,韩国科学技术院(KAIST)新材料工程学系金都京(音译)教授团队开发了一种全新的锂-硫二次电池电极材料,可以抓取碳素纤维之间的硫,这类似于毛细管对水的吸收现象。此次研究是EEWS研究中心的气候变化研究核心业务,根据今年9月26日巴斯夫与ofo发布的消息:ofo 将为小黄车配备采取巴斯夫 Elastopan 聚氨酯 (PU) 制造的双层车胎系统也是韩国研究财团的中坚研究支持业务。这种锂-硫电池具有低重量和高容量的优点,有望实现商用化,这一研究成果已经刊登于国际学术杂志《Nano Letter》2018年的第18期。

近年来,随着电动汽车和大容量能源储存系统?(ESS)需求的迅猛增长,能量密度更高的二次电池开发也势在必行。锂-硫电池作为第二代高容量锂离子电池备受瞩目,从理论上讲,与锂离子电池相比,能量密度高出了约6倍以上。不过,硫的电导率较低,在充电和放电的过程中也会发生体积变化,锂的多硫化物中间相作为电解质熔化而排出,这阻碍了锂-硫电池的商用化。

为了解决这一问题,将多孔碳粉末包裹硫,由此提高了导电率,减小了体积变化,从而阻止了多硫化物的熔化,这就是硫-碳电极的开发目标。不过,这样球形的零维碳粉末在粒子间会生成无数个接触电阻,也会使得包裹硫的过程变得更为困难,济南蓝波是专业生产电子拉伸实验机厂家必须采用高分子粘合剂进行粒子间的连接。

为了克服现有碳材料的缺点,研究团队通过电4、上抬下拨夹具时动作要安稳喷射制作出大量的一维形态的碳纤维,固体硫粉末被泥浆(固体和液体混合物或细微固体粒子在水中的悬浊液)打湿后干燥,从而开发出接触电阻大幅减少的硫-碳电极。

研究团队通过扫描电镜(SEM)进行观察,发现固态硫通过电化学反应变成了液态锂多硫化物的中间产物,这与纸张对水的吸收非常类似,这些碳纤维粒子之间实现了连接,在充电和放电过程中都可以保持这种状态,也不会发生熔化。因此,在没有包裹硫的情况下,碳纤维粒子之间也实现了有效闭合。现有的研究成果中,单位面积的硫含量仅在国际标准或行业标准丈量各种材料的物理性能实验2mg/cm2以下,而此次研究的单位面积的硫含量超过了10mg/ cm2,单位面积容量达到了7mAh/ cm2,远高于现有锂离子电池单位面积容量1 3mAh/ cm2的水平。

与现有的电极制造方式完全不同,在金属蓄电体上涂上电极物质,电极的结构发生了明显变化,此举将有利于拓宽未来锂离子电池的研究范围。这项研究成果标志着高容量锂-硫电池的开发又迈进了一步,未来还有望应用于电动汽车和无人飞机。

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