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清華研發(fā)鋰硫電池柔性正極材料制備新方法


來源:清華大學(xué)新聞網(wǎng)

標(biāo)簽正極材料
中國粉體網(wǎng)9月3日訊  在日常生活中,給手機(jī)充電是人們?cè)偈煜げ贿^的事情。智能手機(jī)耗電量越來越大,一天一充甚至一天幾充都不能滿足要求。此外,平板電腦、筆記本電腦、相機(jī)、電動(dòng)自行車、電動(dòng)汽車……依靠“電池”——專業(yè)稱作“電化學(xué)儲(chǔ)能器件”來驅(qū)動(dòng)的設(shè)備日益增多。實(shí)際上,隨著能源的緊缺和通信、交通、電子產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,高能量密度、高功率密度的電化學(xué)儲(chǔ)能器件擁有非常廣闊的發(fā)展空間,可以應(yīng)用于電動(dòng)工具、電動(dòng)汽車、航空航天、軍事裝備等十分廣泛的領(lǐng)域。

  然而,經(jīng)過約二十年的優(yōu)化和發(fā)展,最為常見的鋰離子電池已經(jīng)逐漸接近理論能量密度的限制,無法滿足日益增長的電池能量需求。以鋰硫電池為代表的新型鋰電池逐漸成為研究與應(yīng)用的熱點(diǎn),它們續(xù)航能力更強(qiáng)、安全性更高、使用壽命更長,符合電池發(fā)展的趨勢(shì)。在2014年清華大學(xué)第32屆挑戰(zhàn)杯獲得特等獎(jiǎng)的六件作品中,來自化工系的大三學(xué)生元喆、王岱瑋同學(xué)的作品“高容量柔性鋰硫電池正極材料的開發(fā)”,就為鋰硫電池的柔性正極制備探索了新的方法。

  鋰硫電池是以硫元素作為電池正極,金屬鋰作為負(fù)極的一種鋰電池,是當(dāng)前最有潛力實(shí)現(xiàn)實(shí)用的高端儲(chǔ)能器件。元喆和王岱瑋利用課余時(shí)間進(jìn)入化工系反應(yīng)工程實(shí)驗(yàn)室,在張強(qiáng)老師的指導(dǎo)下,針對(duì)目前研究中碳/硫復(fù)合正極中單位面積硫負(fù)載量較低的問題,對(duì)碳納米管/硫柔性正極的制備展開探索,并最終解決了柔性正極制備過程中硫分散效果差的問題。他們研制的方法相比傳統(tǒng)方法而言,將所得電極的單位面積硫負(fù)載量提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。
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