新催化劑可提高鋰硫電池的壽命和性能

2021-02-25 粉體圈

目前大多數電子產品的供能核心都是可充電鋰離子電池（LIB），但儲能能力的限制使得鋰電池並不能滿足大型儲能系統的需要。雖然在理論上，鋰硫電池（LSB）具備更高的儲能容量、更輕的重量及更低的成本，似乎是個不錯的替代選擇。但可惜的是LSBs的反應途徑中會導致固體硫化鋰（Li2S6）和液體多硫化鋰（LiPS）的積聚，導致硫陰極活性物質的損失和鋰陽極的腐蝕。因此為了提高LSBs的壽命，科學家們一直在尋找能使這種降解在使用過程中高效可逆的催化劑。

近期在ChemSusChem上發表的一項新研究中，韓國光州理工學院（GIST）的科學家報告了他們在這方面的新突破。據悉，科學家在為LSBs尋找新的電催化劑時，回顧了以前對草酸鈷（CoC2O4）進行的一項研究，發現在電解過程中，帶負電荷的離子很容易吸附在這種材料的表面，因此他們猜測CoC2O4在LSB中也會表現出與硫類似的行為。

為了驗證這個假設，科學家們通過在硫陰極上添加一層CoC2O4構建了一個LSB。觀察和分析表明，CoC2O4吸附硫的能力使Li2S6和LiPS得以還原和分解。此外，通過吸附鋰離子它還能起到抑制鋰離子擴散到電解液中的作用，最終有效提高了電池的壽命、性能和儲能能力。

李教授認為，他們的實驗使得LSB離商業化更進了一步。在未來，LSB將有望在無人駕駛飛機、電動公共汽車、卡車和機車，以及大規模的儲能裝置中實現高效的電力運輸，它的大範圍應用只是時間問題。

資料來源：http://www.gist.ac.kr/

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