科学家使用染料来改善锂硫电池的耐用性

许多与可持续能源有关的新兴技术,例如网格规模的存储系统和电动汽车,都需要高性能充电电池。不幸的是,常规的锂离子电池(LIB)几乎达到了其理论极限,需要被具有更高理论能力和能量密度的电池所取代。

锂硫(LI-S)电池被认为是下一代可充电电池的最佳选择,这不仅是由于它们的能量密度高于LIB,而且还要较低,因此由于使用了硫,而且成本相对较低丰富的材料。但是,Li-s电池遭受了一些关键问题,需要解决这些问题,然后才能在商业上可行,最突出的是“多硫化物穿梭效应”。这种现象会导致长长的硫链随着时间的推移从阴极泄漏,从而永久性地降低电池的容量,而每个电荷 - 放电周期。

幸运的是,在最近的一项研究中,韩国帕桑国立大学的一支科学家团队找到了一种有效的方法来减轻穿梭效应并改善Li-S电池的性能。本文于2021年9月29日在线提供,并将在第430卷中发布化学工程杂志2022年2月15日。

在Seung Geol Lee教授,助理教授Jin Hong Lee和Oi Lun Li副教授的领导下,该团队开发了一种创新的方法,涉及使用一种称为甲基蓝的常见有机染料作为Li分离器的新型涂料材料的先驱者- 电池。该过程涉及将染料溶解在苯胺,含碳溶剂中,并将混合物进行血浆工程,然后进行热处理。这产生了一种多孔的碳材料,该碳材料掺有氮和硫 - 甲基蓝 - 已经存在的两个元素;这些元素可以应用于电池阴极和阳极之间的分离器。

由于通过此过程获得的掺杂碳材料的高杂音(元素)含量高(10%),因此可以大大减轻多硫化物穿梭效应,正如科学家在各种实验中所证明的那样。反过来,这使他们能够以更好的电化学性能生产更耐用的Li-S电池。“我们的发现表明,亚甲基蓝,可能是其他染料,在下一代储能系统中可能有用,“李教授。

总体而言,这项研究可以激发全世界的科学家研究纺织品染色以外的有机染料的其他潜在应用。李教授推测:”我们预计我们的结果将不仅有助于不仅可以使用锂硫电池,还可以使用其他各种储能系统(例如钠离子电池)来制造,其中可以使用碳材料。欧洲杯足球竞彩

让我们希望有机染料的这些替代用途有助于改善更好,更可持续的未来。

资源:https://www.pusan.ac.kr/eng/main.do

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