据外媒报道, 德州大学达拉斯分校采2D二硫化钼 (molybdenum disulfide, MoS2) 作为锂金属电池阳极的防护层, 大幅提升锂硫电池的性能.
研究人员采用二硫化钼, 旨在提升锂电沉积 (Li electrodeposition) 的稳定性并抑制锂晶枝形核 (dendrite nucleation sites) 的形成.
研究人员用涂有二硫化钼的锂及3D碳纳米管-硫 (3D carbon nanotube-sulfur) 分别作为该款锂硫电池的阳极及阴极, 其比能量密度 (specific energy density) 为~589 Wh/ kg, 在0.5℃下经1200次充放电后, 库仑效率 (Coulombic efficiency) 为~98%.
该方式或将实现高能量密度, 提升锂金属电池的安全性. 相较于锂离子电池, 锂硫电池拥有诸多优势, 造价相对便宜, 分量轻, 储能是锂离子电池的近两倍, 且环保型更佳.
然而, 硫是一款性能较差的导电体 (electrical conductor) , 仅仅充放电数次, 该材料就变得不太稳定. 而锂硫电池未能成为主流产品的另一个原因在于: 电极分解 (Electrodes breaking down) .
而钼金属原厂则常被用于钢材的硬度提升及硬化, 当其与两个硫原子结合时, 生成的材料可被用于调节涂层的厚度. 研究人员发现, 该材料可提升硫的稳定性及其导电性, 从而获得更大的能量密度, 助推锂硫电池的商业化进程.
该研究获得了韩国科技评估和规划院 (Korea Institute of Energy Technology Evaluation and Planning, KETEP) 及国家研究基金创新材料探索项目 (National Research Foundation of Creative Materials Discovery Program) 的资金支持.
