近日,由中科院大连化学物理研究所(dicp)的刘健教授和吴忠帅教授领导的研究小组开发出了用fe 1-x s修饰的介孔碳球作为锂电反应器的纳米反应器。硫磺电池正极。该纳米反应器展示出优异的多硫化物催化活性和循环稳定性。这项研究于4月16日发表在《先进能源材料》上。
中科院大连化学物理研究所
锂硫电池的理论能量密度高,为2600瓦时每千克,理论容量为1675毫安时每克。但是,在充放电过程中硫的转化反应缓慢,导致硫的利用率低、溶解现象严重,进一步降低了锂硫电池的容量和稳定性。
因此,设计合理的电催化系统可以实现多硫化物在高硫负荷下的稳定、高效的催化转化,从而获得高的循环稳定性。
在本研究中,研究人员设计了一种装饰有高度分散的fe1-xs电催化剂纳米颗粒的介孔纳米反应器,并将其应用于具有高催化活性和高硫负荷的锂硫电池正极。
该纳米反应器质量密度低,孔隙率高,具有高度分散的电催化剂,能显著提高多硫化物的吸附和催化转化能力。研究人员发现,在0.5 c 的电流密度下,经200次循环,纳米反应器的容量从初始值1070毫安时每克几乎没有衰减。
刘教授说:“纳米反应器设计策略为制造大容量、长周期可充电电池提供了一种新的方案。这也为设计更安全、高能量密度的锂金属电池开辟了新道路。”