Sự tiến bộ liên tục của khoa học và công nghệ đã đưa ra các yêu cầu cao hơn đối với công nghệ pin lithium ion, đặc biệt là trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng quy mô lớn như xe điện, đòi hỏi pin ion lithium mới với mật độ năng lượng cao hơn và giá thấp hơn. Trong số đó, pin lithium lưu huỳnh như một loại pin ion lithium phản ứng đa điện tử, mật độ năng lượng của nó (2600Wh/kg) và lợi thế về giá cao hơn nhiều so với pin thương mại lithium phosphate và lithium oxit oxit hiện tại, do đó, nó đã thu hút sự chú ý rộng rãi. Tuy nhiên, có một loạt các vấn đề trong quá trình sạc và xả, chẳng hạn như độ dẫn điện kém của lưu huỳnh nguyên tố, tác dụng đưa đón của polysulfide trung gian, mở rộng thể tích trong quá trình sạc và xả. Hiện tại, các nhà nghiên cứu đã đề xuất một loạt các chiến lược tối ưu hóa cho các vật liệu chủ của điện cực dương tính lưu huỳnh, như cải thiện độ dẫn của điện cực dương tính lưu huỳnh thông qua carbon xốp và cải thiện sự hấp phụ của polysulfide thông qua doping nitơ. Tuy nhiên, các hiệu ứng thu được bằng các phương tiện khác nhau bị hạn chế và vấn đề không thể được giải quyết cơ bản. Do đó, một vật liệu máy chủ điện cực dương hiệu quả hơn kết hợp các chức năng khác nhau là cần thiết.
Một vật liệu vật chủ carbon xốp nano-Cobalt mới cho pin lưu huỳnh lithium được phát triển bởi Đại học Bắc Kinh
Một vật liệu pin lithium-sulfur mới
Gần đây, Viện của Đại học Bắc Kinh Thâm Quyến Trường Trung tâm Năng lượng sạch Pan Feng Pan Feng dẫn đầu bởi Giáo sư Một Tài liệu MOF đã được chuẩn bị dựa trên trách nhiệm chung của các tinh thể nano coban cho thấy lý do hiệu suất, chiếu sáng các tinh thể nano Co, động lực hấp phụ polysulphide của khuếch tán ion lithium và chuyển đổi vai trò tích cực, để điều chế loại vật liệu catốt pin lithium mới cung cấp một đoàn suy nghĩ. Tác phẩm gần đây đã được công bố trên các vật liệu năng lượng tiên tiến (2020,10 (9), 1903550, nếu =24. 884), một tạp chí nổi tiếng trong lĩnh vực vật liệu năng lượng.
Tính mới của công việc này là nhóm nghiên cứu sử dụng ZNCO-MOF với diện tích bề mặt riêng để hấp phụ các phân tử nhỏ glucose, và sau đó trong quá trình cacbon hóa, glucose được ưu tiên cacbon hóa thành khung carbon cấu trúc SP2 trong khoang MOF để phân lập kim loại coban và tăng cường độ dẫn điện. Đồng thời, một lượng lưu huỳnh thích hợp có thể kích hoạt -- 87 wt% vật liệu lưu huỳnh hoạt động được nạp vào lồng carbon thay vì trên bề mặt, do đó, bộ xương lồng lưu huỳnh và carbon duy trì sự tương tác mạnh. Chuẩn bị nhóm các tinh thể nano coban với sự phân tán cao mang tải lượng dopen nitơ của lồng carbon xốp làm thế nào sulfide đối với các vật liệu hoạt động lưu huỳnh và chất trung gian với hiệu ứng đa chức năng Các trung gian và như vậy, họ có thể đảm bảo rằng pin lưu huỳnh lithium tỷ lệ cao của hiệu suất và tuổi thọ dài.
Một vật liệu vật chủ carbon xốp nano-Cobalt mới cho pin lưu huỳnh lithium được phát triển bởi Đại học Bắc Kinh
Tính chất điện hóa của vật liệu cực dương tổng hợp lithium - lưu huỳnh mới
Đồng thời, một loạt các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các tinh thể nano Co được phân tán cao được mang trong bộ xương không chỉ có thể thúc đẩy hiệu quả sự khuếch tán của các ion lithium và oxi hóa khử của polysulfide, mà còn tăng cường hơn nữa sự hấp thụ polysulfide. Công việc này cung cấp một tài liệu tham khảo mới cho các kim loại chuyển tiếp như các chất xúc tác hiệu suất cao cho polysulfide trong pin lưu huỳnh lithium.
Công việc này đã được hoàn thành dưới sự hướng dẫn của Pan Feng. Các tác giả đồng đầu tiên của bài báo này là sinh viên tiến sĩ Wang Rui và đồng nghiệp sau tiến sĩ Yang Jinlong, và giáo viên Xiao Yinguo và giáo viên Pan Feng là các tác giả đồng nghiệp. Công trình này đã được hỗ trợ bởi Chương trình nghiên cứu và phát triển quan trọng quốc gia về kỹ thuật di truyền, phòng thí nghiệm chính của tỉnh Quảng Đông và Ủy ban đổi mới khoa học và công nghệ của Thâm Quyến
