17年專注鋰(lǐ)電池(chí)定製

高爾夫汽車用32650鋰離子蓄電池產品介(jiè)紹

來源:邦(bāng)立威    2020-04-10    點擊量:186

固相轉(zhuǎn)化硫電極相(xiàng)關研(yán)究:

鋰硫電池憑借其(qí)高理論能量密度、原料來源廣泛以及成本低廉等優勢而(ér)成為一(yī)種備受矚目的新型儲能體係。盡管經過多年的發展,各種新穎結(jié)構的含硫複合正(zhèng)極材料、各種過渡金屬相(xiàng)關的化學吸附中間層或電化學催化劑如雨後春筍般被提出來臭名昭(zhāo)著的多硫化物穿梭效應,但(dàn)是鋰硫電池的實用化進展仍然十分緩慢。艾新平教(jiāo)授曾發現在實驗室中能夠循環上(shàng)千次的電池做成大電池後隻能循環幾周甚至都無法充放電。艾新平教授團隊認為,從(cóng)熱力學角度(dù)來說,隻要鋰硫電池中多硫化物溶解-沉積(jī)的電化學機製存在,穿梭效應就(jiù)不可能從根本(běn)上得到。隻有將鋰硫(liú)電池電化學氧化還原機理轉變為固相轉化機(jī)製(zhì)才能真正推動鋰硫電池的(de)實用進程。

圖2 在碳酸酯-醚類(lèi)共溶劑電解液中(zhōng)硫顆粒表麵原位SEI層形成的示意圖

 

之前的研(yán)究已經發現,多硫化物在很多高粘度、高濃度或一些室溫離子液體電解液中不會發生溶解,其電化學反應遵(zūn)循的是理想(xiǎng)的固相轉化機製。不過,這些電解液(yè)要麽浸潤性差要麽(me)離子電導率較低,使得電子電導性差的硫活性材料利用(yòng)率(lǜ)偏低。結合前期的研究工作,艾新平教授(shòu)團隊發展出了一種碳酸酯-醚類電解液來實現高硫載(zǎi)量條件(jiàn)下的硫正極固相轉化反應(yīng)[3]。在這種1M LiTFSI in DOL/DME(1:1)+10%Vc電解液體係中,醚類電解液在(zài)前幾周電化學循環(huán)中使硫納米顆粒先溶解生成多硫化物中間體。多硫化物(wù)中間體與碳酸(suān)酯之(zhī)間(jiān)發生親核反應在硫顆粒表麵生成一層致密(mì)的SEI層。這層具有高離子電導率的致密的SEI層能夠緊(jǐn)密(mì)包裹(guǒ)硫顆粒使(shǐ)其在後麵的電化學循環過(guò)程中無法與電解液接觸,因此活性物質硫沒有繼續發生溶解的可能,電化學機製遵循的是(shì)固相轉化(huà)反應。在這種固相轉化反應機製下,S/C正極在100mA/g的電流密度下循環(huán)400周(zhōu)後仍然可以實現高達1100mAh/g的放電比容量,容量保持率高達88%,且拋除前幾周的溶(róng)解過程後的平均庫倫效率接近(jìn)。

 

固相轉化硫電極相關研究:

鋰硫電池憑借其高理論能量密度、原料來源廣泛以及(jí)成本低廉等優勢而成為一種備(bèi)受矚目的新型儲能體係(xì)。盡管經過多年(nián)的發展,各種(zhǒng)新穎結構的含硫複合正極材(cái)料、各(gè)種過渡金屬相關的化學吸附中(zhōng)間層或電化學(xué)催化劑如雨後春筍般被提(tí)出來臭名(míng)昭著的多硫化(huà)物穿梭效應,但是鋰硫電池(chí)的實用(yòng)化進(jìn)展(zhǎn)仍然十分緩慢。艾新平教授曾發現在實驗室中能夠循環上千次的電池做成大電池後隻能循環(huán)幾周甚至都無法充(chōng)放電。艾新平教授團(tuán)隊認為,從熱力學角度來說,隻要鋰硫電(diàn)池中多硫化物溶解-沉積的電化學機製存在,穿梭效應就不可能從根本上(shàng)得到。隻有將鋰硫電池電化學(xué)氧化還原機理轉變為固相轉化(huà)機製才能真正(zhèng)推動鋰硫電池(chí)的實用進程。

圖2 在碳酸酯-醚類共溶劑電解液中硫顆粒(lì)表麵原位(wèi)SEI層形(xíng)成的示意圖(tú)

 高爾夫汽車用32650鋰離子蓄電池產品介紹
鋰電池十強企業:億(yì)緯鋰能,比亞迪,國軒高科,比(bǐ)克,寧德時代,欣旺達,星恒能源(yuán),天津力神,贛鋒鋰業,孚能科技,邦力威

之前的研究已經發現,多硫(liú)化物在很多高粘度、高濃度或一些室溫離子液體電解液中不會發生溶解,其電化(huà)學反應(yīng)遵循的是理(lǐ)想的固相(xiàng)轉化機製。不(bú)過,這些電解液要(yào)麽浸(jìn)潤性差要麽離子電導率較低,使得電子電導性差的硫(liú)活性材料利用率偏低。結合前期的研究工(gōng)作,艾新平教授團隊發展出了一(yī)種碳酸酯-醚類電解液來實現(xiàn)高硫載量條件下(xià)的硫正極固相轉化反應[3]。在這種1M LiTFSI in DOL/DME(1:1)+10%Vc電解液體係中,醚類電解液在前幾周(zhōu)電化學循環中使硫納(nà)米顆粒(lì)先溶解生成多硫化物中間體。多硫化物中間體與碳酸酯之間發生親(qīn)核反應(yīng)在硫(liú)顆粒表麵生成一層致密的SEI層。這層具(jù)有高離子電導(dǎo)率(lǜ)的致密的SEI層能夠緊密包(bāo)裹硫顆粒使其在後麵的電化學循環過(guò)程中無法與電解液接(jiē)觸,因此活性物質硫沒有繼續發生溶解的(de)可能,電化學機製遵循的是(shì)固相轉化反應。在這種固相轉化反應(yīng)機製下,S/C正(zhèng)極在100mA/g的電流密度下循環400周後仍然(rán)可以實(shí)現高達(dá)1100mAh/g的放電比容量,容量保持率高達88%,且拋除前幾周的(de)溶解(jiě)過程後的平均庫倫效率接近。

 其次,從規劃布局上,提(tí)出統(tǒng)籌製(zhì)定全國生(shēng)物燃料(liào)乙醇產業總體布(bù)局方案,其中對於以玉米、稻穀等為原料的糧食燃料乙醇產能布局作出(chū)了(le)具體的規定。第三,從機製建設上(shàng),強調完善糧食原料定向供應機製,保障燃料乙醇企業優先消納(nà)超期超標糧食,提高糧食質量安全(quán)水平。第四,從監管運行上,提出加強對生物(wù)燃料乙醇全產業鏈的監督管理,研(yán)究建立生物燃料(liào)乙醇產品生產、流通全過程可追溯製度,並明確了(le)對於(yú)違規使(shǐ)用(yòng)糧食原料的責任和處罰。下(xià)一步,將通過嚴格貫徹落實《方案》各(gè)項要求,促進(jìn)生物(wù)燃料乙醇產(chǎn)業更(gèng)好地服務和促進(jìn)國家糧食安全(quán)。

邦(bāng)力威鋰電(diàn),17年專注鋰電池(chí)定製

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