قدم التقدم المستمر في العلوم والتكنولوجيا متطلبات أعلى لتكنولوجيا بطارية ليثيوم أيون ، وخاصة في مجال تخزين الطاقة على نطاق واسع مثل السيارات الكهربائية ، والتي تتطلب بطارية ليثيوم أيون جديدة ذات كثافة طاقة أعلى وسعر أقل. من بينها ، بطارية كبريت الليثيوم كنوع من بطارية ليثيوم أيون التفاعل متعدد الإلكترون ، وكثافة الطاقة (2600WH\/كجم) وميزة السعر أعلى بكثير من الفوسفات الحديد الليثيوم الحالي والبطاريات التجارية لأكسيد الكوبالت الليثيوم ، لذلك جذبت اهتمامًا واسعًا. ومع ذلك ، هناك سلسلة من المشكلات في عملية الشحن والتفريغ ، مثل ضعف الموصلية للكبريت الأولي ، وتأثير المكوك من polysulfide الوسيط ، وتوسع الحجم في عملية الشحن والتفريغ. في الوقت الحاضر ، اقترح الباحثون سلسلة من استراتيجيات التحسين للمواد المضيفة من القطب الإيجابي للكبريت ، مثل تحسين توصيل القطب الإيجابي للكبريت من خلال الكربون المسامي وتحسين امتصاص polysulfide من خلال المنشطات النيتروجينية. ومع ذلك ، فإن الآثار التي تم الحصول عليها بوسائل مختلفة محدودة ولا يمكن حل المشكلة بشكل أساسي. لذلك ، هناك حاجة إلى مادة مضيفة كهربائية إيجابية أكثر فعالية تجمع بين وظائف مختلفة.
تم تطوير مادة مضيفة كربون مسامية نانو كوبالت الجديدة لبطاريات كبريت الليثيوم بواسطة جامعة بكين
مادة بطارية ليثيوم سكرفور جديدة
في الآونة الأخيرة ، تم إعداد معهد جامعة شنتشن الدراسات العليا لمجموعة أبحاث مركز طيور الطاقة النظيفة للمادة الجديدة بقيادة البروفيسور واحد MOF بناءً على المسؤولية المشتركة من البلورات النانوية الكوبالت النيتروجين المخدرات التي يسهل اختراقها ، وتكريمًا ، وتكريمًا ، أو تشينًا ، أو تماثيل ، أو تشتيت ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو ، أو تريم. يكشف عن أسباب الأداء ، يضيء البلورات النانوية المشتركة ، وديناميات امتصاص polysulphide في انتشار أيون الليثيوم وتحول الدور الإيجابي ، لإعداد نوع جديد من مواد كاثود بطارية الليثيوم يوفر قطار الفكر. تم نشر العمل مؤخرًا في مواد الطاقة المتقدمة (2020،10 (9) ، 1903550 ، إذا كان =24. 884) ، وهي مجلة معروفة في مجال مواد الطاقة.
تتمثل حداثة هذا العمل في أن فريق البحث يستخدم Znco-MOF مع مساحة سطح عالية محددة لتمتصي جزيئات الجلوكوز الصغيرة ، ثم أثناء عملية الكربنة ، يتم تفضيل الجلوكوز بشكل تفضيلي في إطار كربون بنية SP2 في تجويف MOF لعزل معدن الكوبالت وتعزيز الموصلية الكهربائية. في الوقت نفسه ، يمكن أن يتم تحميل كمية مناسبة من الكبريت -- 87 بالوزن من مواد الكبريت النشطة في قفص الكربون بدلاً من السطح ، بحيث تحافظ هيكل الكبريت والكربون على تفاعل قوي. تحمل تحضير الفريق من البلورات النانوية الكوبالت مع تشتت عالي حمولة المنشطات النيتروجينية من قفص الكربون المسامي كيف الكبريتيد للمواد النشطة للكبريت والوسطاء مع التأثير متعدد الوظائف ، بما في ذلك تحسين الموصلية الكهربائية ، ومحتوى الكبريت العالي ، وترخض الإجهاد ، وسرعة انتشار أيون ليثوم. وسيطة وما إلى ذلك ، يمكن أن تضمن أن بطاريات كبريت الليثيوم عالية نسبة الأداء وعمر دورة طويلة.
تم تطوير مادة مضيفة كربون مسامية نانو كوبالت الجديدة لبطاريات كبريت الليثيوم بواسطة جامعة بكين
الخواص الكهروكيميائية لمادة ليثيوم جديدة - أنود مركبة الكبريت
في الوقت نفسه ، أظهرت سلسلة من الدراسات أن البلورات النانوية المشتركة للغاية التي يتم حملها في الهيكل العظمي لا يمكن أن تعزز فقط انتشار أيونات الليثيوم والأكسدة من polysulfide ، ولكن أيضًا تعزيز امتصاص polysulfide. يوفر هذا العمل مرجعًا جديدًا للمعادن الانتقالية كمحفزات عالية الأداء للبوليسولفيد في بطاريات كبريت الليثيوم.
تم الانتهاء من هذا العمل تحت إشراف Pan Feng. كان المؤلفون الأولون في هذه الورقة هم طالب الدكتوراه وانغ روي وزميله بعد الدكتوراه يانغ جينونج ، وكان المعلم شياو يينغو والمعلم بان فنغ المؤلفين المشاركين. وقد تم دعم هذا العمل من قبل البرنامج الوطني للبحث والتطوير للمواد الهندسية الوراثية ، والمختبر الرئيسي لمقاطعة قوانغدونغ ولجنة الابتكار العلمي والتكنولوجيا في شنتشن
