Tieteen ja tekniikan jatkuva kehitys on esittänyt korkeammat vaatimukset litiumioni-akkutekniikalle, etenkin suuren mittakaavan energian varastoinnin, kuten sähköajoneuvojen, alalla, joka vaatii uuden litiumioni-akun, jolla on korkeampi energiatiheys ja alhaisempi hinta. Niiden joukossa litiumrikkiakku eräänlaisena monen elektronireaktion litiumioni-akkuna, sen energiatiheytenä (2600wh\/kg) ja hintaetu on paljon korkeampi kuin nykyinen litiumrautafosfaatti ja litiumkobaltioksidi-kaupalliset akut, joten se on herättänyt laajaa huomiota. Lataus- ja purkamisprosessissa on kuitenkin joukko ongelmia, kuten elementtien rikki, välivalojen polysulfidin sukkulavaikutus, lataus- ja purkamisprosessin tilavuuden laajeneminen. Tutkijat ovat tällä hetkellä ehdottaneet sarjaa optimointistrategioita rikkipositiivisen elektrodin isäntämateriaaleille, kuten rikkipositiivisen elektrodin johtavuuden parantaminen huokoisen hiilen kautta ja polysulfidin adsorption parantaminen typen dopingin avulla. Eri keinoilla saadut vaikutukset ovat kuitenkin rajoitetut, eikä ongelmaa voida ratkaista pohjimmiltaan. Siksi tarvitaan tehokkaampaa positiivista elektrodin isäntämateriaalia, joka yhdistää erilaisia toimintoja.
Peking University on kehittänyt uuden nano-kobaltin huokoinen hiilisäntämateriaali litiumrikkiakkuihin
Uusi litium-rikki akkumateriaali
Äskettäin Pekingin yliopiston instituutti Shenzhenin uuden materiaalin tutkijakoulu Pan Feng Clean Energy Center Research Group -ryhmä, jota johtaa professori One MOF -materiaali, perustuen koboltti -nanokiteiden typpe -seostettujen huokoisten hiilihiilin tyyppisten isäntämateriaalien yleisen vastuun yleisen vastuun perusteella sen erinomaisten sähkökemiallisen suorituskyvyn testien kautta, kuten XRD, SEM, TEM, XPS, XPS, XPS, XPS, XPS, XPS, XPS: n, paljastaa suorituskyvyn syyt, valaisee litiumionien diffuusion ja positiivisen roolin muuntamisen CO -nanokiteitä, polysulfidiadsorptiodynamiikkaa uuden tyyppisen litiumakuntikatodimateriaalin valmistukseen. Teos julkaistiin äskettäin Advanced Energy Materials (2020,10 (9), 1903550, jos =24. 884), tunnettu päiväkirja energiamateriaalien kentällä.
Tämän työn uutuus on, että tutkimusryhmä käyttää Znco-MOF: ää korkealla spesifisellä pinta-alalla adsorboidakseen pieniä molekyylejä, ja sitten hiilihapotusprosessin aikana glukoosi hiilihapotetaan mieluummin SP2-rakenteen hiilikehyksessä MOF-ontelossa kobolttimetallin eristämiseksi ja sähköisen johtavuuden parantamiseksi. Samanaikaisesti sopiva määrä rikkiä voi mahdollistaa -- 87 painoprosentin aktiivisesta rikimateriaalista hiilihäkissä pikemminkin kuin pinnalla, niin että rikki- ja hiilihäkki luuranko ylläpitävät voimakasta vuorovaikutusta. Koboltti -nanokiteiden tiimin valmistelu, jolla on korkea dispersio, on huokoisen hiilihäkin typpien seostamisen kuormitus siitä, kuinka sulfidi rikki aktiivisten materiaalien ja välituotteiden kanssa, joilla on monitoiminen vaikutus, mukaan lukien sähkönjohtavuuden parantaminen, korkea rikkipitoisuus, stressin helpottaminen, litium -ionin diffuusiodynamiikan nopeuttaminen, katalyyttinen polyyttinen polysulfidiutuvuus Välituotteet ja niin edelleen, ne voivat varmistaa, että litiumrikkiakut korkean suorituskyvyn ja pitkän syklin käyttöiän suhde.
Peking University on kehittänyt uuden nano-kobaltin huokoinen hiilisäntämateriaali litiumrikkiakkuihin
Uuden litiumin sähkökemialliset ominaisuudet - rikkikomposiitti anodimateriaali
Samanaikaisesti sarjan tutkimukset ovat osoittaneet, että luurankoon kuljetetut erittäin dispergoituneet CO -nanokiteet eivät voi paitsi edistää tehokkaasti litiumionien diffuusiota ja polysulfidin redoxia, mutta myös lisää myös polysulfidin imeytymistä. Tämä työ tarjoaa uuden referenssin siirtymämetalleille korkean suorituskyvyn katalyytteinä polysulfidille litiumrikkiakuissa.
Tämä työ saatiin päätökseen Pan Fengin ohjauksessa. Tämän tutkimuksen ensimmäisenä kirjoittajat olivat tohtoriopiskelija Wang Rui ja tutkijatohtori Yang Jinlong, ja opettaja Xiao Yingo ja opettaja Pan Feng olivat vastaavat kirjailijat. Tätä työtä on tukenut kansallinen tärkein tutkimus- ja kehitysohjelma geenitekniikasta, Guangdongin provinssin keskeinen laboratorio ja Shenzhenin tiede- ja teknologiainnovaatiokomitea
