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GIST利用草酸钴催化剂提升锂硫电池寿命

2021-3-3 8:50:01来源:盖世汽车作者:
  • 导读:
  • 据外媒报道,韩国光州科学技术研究所(GIST)的科学家发现一种新催化剂材料,可以显著延长锂硫电池的寿命。
  • 关键字:
  • GIST 催化剂

据外媒报道,韩国光州科学技术研究所(GIST)的科学家发现一种新催化剂材料,可以显著延长锂硫电池的寿命。

与传统锂离子电池不同,在锂硫电池(LSB)的充放电过程中,固体硫化锂(Li2S6)和液态多硫化锂(LiPS)沉积,会导致硫正极活性物质损失,并腐蚀锂负极。为了延长电池寿命,科学家们一直在寻找催化剂,希望在运行时使这种降解过程实现可逆化。

该研究团队采用草酸钴(CoC2O4),作为锂硫电池的电化学催化剂,并成功识别其在充放电过程中的电化学反应。研究负责人Jaeyoung Lee教授表示:“在以往研究中,我们发现在电解过程中,带负电荷的离子很容易吸附在这种材料的表面。因此,我们假设CoC2O4与锂硫电池中的硫也会出现类似行为。”

该团队对带双层结构的锂硫电池进行循环性能测试,将碳层直接置于传统硫正极上。碳中间层可以作为过滤器,捕获扩散的LiPS,也可作为附加电极,利用所保留的LiPS继续进行电化学反应。这样可以提高硫利用率,改善长期循环稳定性,同时提高比容量。

在目前的研究中,该团队制造并测试了一种锂硫电池,在隔板和含有CoC2O4的正极之间置入带15% CoC2O4的碳中间层。CoC2O4具有吸附硫的能力,支持Li2S6和LiPS还原和解离。此外,这种材料可以将LiPS吸附在表面,阻止LiPS向电解质中扩散,以免其到达锂负极并引起自放电反应。通过这些措施,可以提高硫利用率,减少负极降解,从而提高电池的寿命、性能和储能能力。

此外,研究结果表明,即使在大约1.5倍于常规锂硫电池的水平下,将电池放置约一周,电池也不会因自放电而出现性能下降。

(关键字:GIST 催化剂)

(责任编辑:01175)
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