Gennemgang af fremskridt hen imod avancerede lithium-svovl-batterier

Hvordan skal man designe porøse kulstofmaterialer til avancerede Li-S batterier katoder? Hvilke elektrolytter er grundigt undersøgt for høj-sikkerhed Li-S batterier? I et papir udgivet i Nano , en gruppe forskere fra Qingdao, Kina har gennemgået de seneste fremskridt inden for svovl/kulstofkatodematerialer og højsikkerhedselektrolytter hen imod avancerede Li-S-batterier. Nogle potentielle problemer og mulige udviklingsretninger diskuteres også.

Lithium-svovl (Li-S) batteri er et af de mest lovende sekundære batterier for dets høje energitæthed, høj naturlig overflod og miljøvenlig natur af svovl. Imidlertid, den kommercielle anvendelse af Li-S batteri står over for nogle tekniske forhindringer, såsom lav cyklusstabilitet som følge af shuttle-effekten af ​​polysulfider, lav elektrisk ledningsevne af svovl, og volumenudvidelse under opladning/afladningsprocessen. Desuden, på grund af antændeligheden af ​​organiske opløsningsmidler i flydende elektrolytter, den kontinuerlige dannelse af lithiumdendritter og den lave antændelsestemperatur for carbon-svovlblandinger, sikkerheden af ​​Li-S batterier er blevet et andet kritisk problem, der skal løses.

I de seneste år, mange forskellige strategier er blevet fremsat for at forbedre den elektrokemiske ydeevne og sikkerhed for Li-S batterier, indeholdende udviklingen af ​​kulstof/svovlkompositkatoder, design af flammehæmmende elektrolytter og beskyttelse af negative elektroder. I denne anmeldelse, udfordringer og tendenser for Li-S batterier diskuteres først. De seneste fremskridt med svovl/carbon-kompositkatodematerialer til Li-S-batterier introduceres derefter i detaljer. Derefter opsummeres evalueringsmetoderne og den seneste udvikling af højsikkerhedselektrolytter mod avancerede Li-S batterier. Endelig, udviklingstendenserne for Li-S-batterier er forudsagt. Selvom nogle problemer i Li-S-batterier stadig er ukendte eller modstridende, dets mystiske slør vil gradvist blive afsløret med yderligere dybdegående forskning.

Yderligere medforfattere til papiret er Chen-Liu og Yue Gao fra SINOPEC Safety Engineering Institute, Jin-Mei Zhang og Ya-Qin Wang fra National Registration Center for Chemicals, Ministeriet for beredskabsstyring i Folkerepublikken Kina.

For mere indsigt i den beskrevne forskning, læsere inviteres til at få adgang til avisen på Nano .