그림 1. 코팅되지 않은 탄소 / 황 재료 (b) 완벽하게 감겨 진 탄소 / 황 재료 (배터리 조립 전) (c) 탄소 / 유황 재료 (전지 조립 전) (D) 현장에서 탄소 / 황 재료.
그림 2. (a) 현장 패키지의 플로우 차트 (B) 코팅되지 않은 탄소 / 황 재료, (c) 패키지의 탄소 / 황 재료 결함, (d) 현장 TEM 그림 (E) 인 시츄 래핑 된 탄소 / 황 재료의 장시간 사이클 성능 다이어그램.
사회와 기술의 발달로 인하여 전기 화학적 에너지 저장 기술에 대한 인간의 요구가 날로 증가하고 있으며 연구원들은보다 높은 비 에너지를 가진 차세대 2 차 전지를 찾고 있습니다. 리튬 황 배터리는 황을 기반으로 한 양극 활물질로 황을 사용합니다 에너지 저장 및 방출을 달성하기위한 리튬과의 가역적 인 전기 화학적 반응, 최대 2600 Wh / kg의 에너지 이론적 질량비는 현재 리튬 이온 배터리가 전원 배터리, 휴대용 전자 제품 등에 사용될 것으로 예상되는 3-5 배입니다. 그러나, 내부의 폴리 설파이드 셔틀 효과에 의해 야기 된 짧은 사이클 수명의 문제점은 장래의 실제 적용을 제한 할 것이다.
최근에, 연구원 나노 기술의 소주 연구소 나노 생체 공학, 첸 리 Yiwei 중국 과학원은 연구 그룹은 리튬 - 황 배터리의 음극 재료의 연구에 새로운 진전을 이루었습니다. 연구진은 기존의 유황 양극 재 포장과는 다른 새로운 전략을 보여 주었다. 일반 재료의 입자가 조립 경우 전략을 코팅하는 물질을 후 양극으로 제조되고, 전지 전해질로 조립하고, 황 양극 재료 입자의 외부 코팅층을 제조하는 것은 모순 종래 코팅 전략 존재 극복하기 어려운 배터리가 완전 클래드 층으로 피복되기 전에, 전해액함으로써 충 방전 과정에 참여할 수없는 황 내부를 일으키는 내장재로 확산하기 어려운 것, 중간 코팅 재료가 더 그 충 방전 과정 완벽하지 않으면 양극 재료로부터 확산 황화 셔틀 효과를 일으키는 나올 것이다.이 신규 작업에서, 연구자들은 이전에 복합 입자의 탄소 / 황 예비 코팅 층 (함유 제제 구멍 재료의 층 결함 성장 이 물질로부터 제조 된 양극 및 특별한 첨가제를 함유하는 전해질을 탄소 / 한편, 입자를 첨가하여 동일계 입자의 치밀한 외측 피복층을 형성하는 프리 코트 층과 반응한다.
이 전략은 황화물의 확산을 제한. 그 결과를 표시하는 동안뿐만 아니라, 전해질 재료의 침투를 달성하기 위해 종래의 수단 시츄 코팅의 단점을 피할 수 있다는 새로운 정책 코팅 리튬 설퍼 전지 쿨롱 효율 및 사이클 수명이 현저하게 조 전지를 1C의 전류 밀도에서 1000 사이클의 높은 방전 속도에서 우수한 사이클 안정성을 나타낸다. 향상되고, 단일 사이클 용량 페이드 비율은 0.03 %였다. 관련 결과는 Nature Communications (8,479,2017)에 발표되었습니다.
이 작업은 중국 과학 아카데미의 전략적 파일럿 과학 기술 프로젝트, 과학 기술부 핵심 연구 및 개발 프로그램, 중국 자연 과학 재단에 의해 지원되었습니다.
