青岛动力所开宣布双碳双活性物质的新式锂

青岛动力所开宣布双碳双活性物质的新式锂-硫（硒）电池系统

近年来，跟着电动汽车的推行和使用，对电化学储能器材提出了新的要求和应战。传统的锂离子电池受制于电极资料较低的理论容量，难以满意高能量密度储能系统的要求。根据多电子转化反响的锂硫电池具有相对超高的比能量，且质料来历丰厚、价格低廉、低毒无害，被认为是颇具潜力的下一代高能量电池系统之一，也是当时电化学储能范畴的重要研讨热门和方向。

但是，锂硫电池固有的本身缺点阻止了其继续的推行及使用：因为硫单质及复原产品多硫化合物(Li2S/Li2S2)的导电率低，导致锂硫电池中活性物质使用率低，倍率功能差;在充放电进程中发生的可溶性多硫化合物，导致“络绎效应”呈现，降低了电池的循环寿数。因而，开发具有高导电性，且对“络绎效应”具有较强弱化才能的正极资料，是获取高功能锂硫电池的关键技术。

中国科学院青岛生物动力与进程研讨所先进储能资料与技术研讨组研讨员武建飞深耕锂硫电池范畴，针对锂硫电池的本征缺点提出了多种处理思路，并取得了一系列的立异性研讨成果(Journal of Materials Chemistry A, 6 (2018), 23486-23494;Electrochimica Acta, 295 (2019), 684-692;ACS Applied Materials & Interfaces, 11 (2019), 15607-15615;Advanced Materials Interfaces, 2020, 2001698)。以往研讨发现，与硫本家的硒元素具有和硫相似的转化反响机理，且锂硒电池的“络绎效应”能够显着得到按捺。而与锂硫电池比较，锂硒电池容量较低，无法满意高比能电池的要求。针对这一问题，该研讨组博士生杨泽文使用硫和硒的协同效果，补偿各自系统的“木桶短板”，规划开发了具有双碳双活性物质的新式锂-硫(硒)电池系统。该系统以壳聚糖基衍生碳为基底，三维环绕碳纳米管构成双碳的活性物质载体，可有用进步三维碳载体骨架的导电性和结构安稳性;通过煅烧方法负载硫-硒复合物作为活性资料，取得具有高容量、高循环安稳功能的锂硫(硒)电池正极资料。研讨标明，在0.5 C(1 C=1340 mA·g-1)电流密度下，电池通过500次循环后仍坚持833.2 mAh·g-1的高比容量。此外，该作业还使用简洁有用的测验手法，讨论此电池系统的充放电机理，得出了硫-硒复合物作为活性物质的反响机理为锂硫和锂硒电池根本反响过程的组合。

该研讨为处理锂硫电池的本征缺点问题供给了新的参阅思路，并为硫族元素在锂金属电池中的研讨和使用奠定了根底。近来，相关研讨成果以Novel Lithium-Chalcogenide Batteries Combining S, Se and C Characteristics Supported by Chitosan-Derived Carbon Intertwined with CNTs为题，宣布在Chemical Engineering Journal上。