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贫电解液下电催化剂对调控锂硫电池性能的研究进展
1
作者
王路飞
甄蒙蒙
沈伯雄
《应用化学》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期188-209,共22页
锂硫电池具有高理论能量密度(2600 Wh/kg)和高理论比容量(1675 mA·h/g),被视为最有可能替代锂离子电池实现商业应用的电化学储能系统之一。然而,锂硫电池所固有的缓慢氧化还原动力学和多硫化物的“穿梭效应”等问题严重影响了锂硫...
锂硫电池具有高理论能量密度(2600 Wh/kg)和高理论比容量(1675 mA·h/g),被视为最有可能替代锂离子电池实现商业应用的电化学储能系统之一。然而,锂硫电池所固有的缓慢氧化还原动力学和多硫化物的“穿梭效应”等问题严重影响了锂硫电池的循环性能以及循环寿命。目前,大部分综述主要集中于过量电解液下锂硫电池硫主体材料的设计制备方面,对贫电解液下锂硫电池性能的研究关注较少。基于此,本文介绍了贫电解液下不同电催化剂对锂硫电池氧化还原反应动力学和电化学性能的调控,主要分为非金属催化剂和金属催化剂两类,其中非金属催化剂包括非金属化合物、石墨烯、碳纳米管以及杂原子掺杂碳材料;金属催化剂包括钴基催化剂、钼基催化剂、铁基催化剂以及多金属基异质结构。最后,对推动锂硫电池实现商业应用需要进一步开展的研究提出了思考并进行了展望。
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关键词
高能量密度
贫
电解液
电催化剂
反应动力学
锂硫电池性能
下载PDF
职称材料
利用原位氟化保护层改善三维锡锂合金/碳纸负极贫电解液下性能
被引量:
2
2
作者
王志达
冯元宬
+3 位作者
卢松涛
王锐
秦伟
吴晓宏
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期1-7,共7页
金属锂具有最高的理论比容量(3860 mAh·g^(−1))和最低的还原电势(−3.04 V),是新型高能量密度电池负极材料的最佳选择之一。然而由于金属锂负极表面自发生成的固态电解质界面(SEI)十分不稳定,导致锂枝晶的产生和电池容量快速衰减,...
金属锂具有最高的理论比容量(3860 mAh·g^(−1))和最低的还原电势(−3.04 V),是新型高能量密度电池负极材料的最佳选择之一。然而由于金属锂负极表面自发生成的固态电解质界面(SEI)十分不稳定,导致锂枝晶的产生和电池容量快速衰减,严重限制了锂金属电池的商业化应用。因此,本工作利用碳酸双(2,2,2-三氟乙基)酯(DTFEC)添加剂在三维锡锂合金/碳纸负极(SnLi/Cp)表面原位构筑了高机械强度和离子穿透性的含氟化物(LiF和SnF2)保护层,有效地改善了锂负极的倍率性能和循环稳定性。结果显示,SnLi/Cp对称电池在8 mA·cm^(−2)的电流密度下经过100次循环后过电位仅为90 mV。当将电解液降低到12μL(1.5μL·(mAh)−1)时,在5 mA·cm^(−2)的电流密度下对称电池仍具有优异的稳定性;SnLi/Cp||NMC811电池在1C(1.5 mA·cm^(−2))条件下能稳定循环300圈以上,库伦效率高达98.1%。这种方法能够显著改善锂金属负极的循环稳定性,有助于实现高能量密度锂金属电池的实际应用。
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关键词
三维锂合金
固态
电解
质界面
添加剂
氟化保护层
贫
电解液
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职称材料
题名
贫电解液下电催化剂对调控锂硫电池性能的研究进展
1
作者
王路飞
甄蒙蒙
沈伯雄
机构
河北工业大学能源与环境工程学院
河北工业大学化工学院
出处
《应用化学》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期188-209,共22页
基金
国家自然科学基金(No.51702236)
河北省自然科学基金(No.B2021202052)资助。
文摘
锂硫电池具有高理论能量密度(2600 Wh/kg)和高理论比容量(1675 mA·h/g),被视为最有可能替代锂离子电池实现商业应用的电化学储能系统之一。然而,锂硫电池所固有的缓慢氧化还原动力学和多硫化物的“穿梭效应”等问题严重影响了锂硫电池的循环性能以及循环寿命。目前,大部分综述主要集中于过量电解液下锂硫电池硫主体材料的设计制备方面,对贫电解液下锂硫电池性能的研究关注较少。基于此,本文介绍了贫电解液下不同电催化剂对锂硫电池氧化还原反应动力学和电化学性能的调控,主要分为非金属催化剂和金属催化剂两类,其中非金属催化剂包括非金属化合物、石墨烯、碳纳米管以及杂原子掺杂碳材料;金属催化剂包括钴基催化剂、钼基催化剂、铁基催化剂以及多金属基异质结构。最后,对推动锂硫电池实现商业应用需要进一步开展的研究提出了思考并进行了展望。
关键词
高能量密度
贫
电解液
电催化剂
反应动力学
锂硫电池性能
Keywords
High energy density
Lean electrolyte
Electrocatalysts
Reaction kinetics
Lithium-sulfur battery performances
分类号
O611 [理学—无机化学]
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职称材料
题名
利用原位氟化保护层改善三维锡锂合金/碳纸负极贫电解液下性能
被引量:
2
2
作者
王志达
冯元宬
卢松涛
王锐
秦伟
吴晓宏
机构
哈尔滨工业大学化工与化学学院
哈尔滨工业大学材料科学与工程学院
出处
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期1-7,共7页
基金
国家自然科学基金(51671074)
中国博士后科学基金(2017T100239)
+1 种基金
黑龙江省博士后基金(LBH-TZ08)
黑龙江省科学基金(YQ2020E010)资助项目。
文摘
金属锂具有最高的理论比容量(3860 mAh·g^(−1))和最低的还原电势(−3.04 V),是新型高能量密度电池负极材料的最佳选择之一。然而由于金属锂负极表面自发生成的固态电解质界面(SEI)十分不稳定,导致锂枝晶的产生和电池容量快速衰减,严重限制了锂金属电池的商业化应用。因此,本工作利用碳酸双(2,2,2-三氟乙基)酯(DTFEC)添加剂在三维锡锂合金/碳纸负极(SnLi/Cp)表面原位构筑了高机械强度和离子穿透性的含氟化物(LiF和SnF2)保护层,有效地改善了锂负极的倍率性能和循环稳定性。结果显示,SnLi/Cp对称电池在8 mA·cm^(−2)的电流密度下经过100次循环后过电位仅为90 mV。当将电解液降低到12μL(1.5μL·(mAh)−1)时,在5 mA·cm^(−2)的电流密度下对称电池仍具有优异的稳定性;SnLi/Cp||NMC811电池在1C(1.5 mA·cm^(−2))条件下能稳定循环300圈以上,库伦效率高达98.1%。这种方法能够显著改善锂金属负极的循环稳定性,有助于实现高能量密度锂金属电池的实际应用。
关键词
三维锂合金
固态
电解
质界面
添加剂
氟化保护层
贫
电解液
Keywords
3D lithium alloy anode
Solid electrolyte interface
Additive
Fluorinated protection layer
Lean electrolyte
分类号
O646.21 [理学—物理化学]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
贫电解液下电催化剂对调控锂硫电池性能的研究进展
王路飞
甄蒙蒙
沈伯雄
《应用化学》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
2
利用原位氟化保护层改善三维锡锂合金/碳纸负极贫电解液下性能
王志达
冯元宬
卢松涛
王锐
秦伟
吴晓宏
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
下载PDF
职称材料
已选择
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