过渡金属硫化物改性锂硫电池正极材料

论文摘要

锂硫电池(LSBs)由于单质硫正极具有超高能量密度(2600 Wh/kg)和超高理论比容量(1675 mAh/g),且环境友好、成本低廉,被认为是最有前景的储能体系之一。然而,硫正极的绝缘性和严重体积膨胀以及多硫化物(LiPSs)的"穿梭效应"等问题导致活性物质利用率低、循环稳定性差及电化学反应动力不足,严重阻碍了LSBs的商业化发展。最新研究表明,过渡金属硫化物作为载体或添加剂能够显著改善LSBs正极材料的电化学性能。本文从等效/共正极作用、导电性增强作用、LiPSs吸附作用和电化学反应催化作用四个方面梳理了过渡金属硫化物在LSBs正极材料中的改性机理,并指出多元过渡金属硫化物复合﹑纳米结晶和量子化作为增加比表面积和活性位点的方法是过渡金属硫化物用于锂硫电池正极材料的重要发展方向,可大幅提升LSBs的电化学性能。

论文目录

• 1 引言
• 2 过渡金属硫化物等效/共正极作用
•   2.1 等效正极作用
•   2.2 共正极作用
• 3 导电性的增强作用
•   3.1 过渡金属硫化物添加增强正极导电性
•   3.2 结构改性导电性增强作用
• 4 对LiPSs的吸附作用
•   4.1 结合能的计算研究
•   4.2 吸附机理研究
•   4.3 吸附作用的影响因素
•     4.3.1 元素及其价态
•     4.3.2 晶面结构
•     4.3.3 结合位置
• 5 电化学反应动力催化作用
• 6 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 樊潮江,燕映霖,陈利萍,陈世煜,蔺佳明,杨蓉

关键词: 锂硫电池,过渡金属硫化物,电化学性能,穿梭效应,吸附作用,催化作用

来源: 化学进展 2019年08期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 电力工业

单位: 西安理工大学化学电源研究所

基金: 国家国际科技合作专项(No.2015DFR50350),国家自然科学基金项目(No.51702256)资助~~

分类号: TM912

页码: 1166-1176

总页数: 11

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