Lithium-Ionen-Batterien sind in unserem täglichen Leben weit verbreitet.Mit der wachsenden Nachfrage nach Hochleistungs-Energiespeichern aus aufkommenden elektronischen Produkten, wie tragbaren elektronischen Geräten und Elektrofahrzeugen, sind traditionelle Lithium-Ionen-Batterien weit von unseren Energiespeicheranforderungen entfernt. Schwefelbatterien gelten aufgrund ihrer hohen theoretischen spezifischen Kapazität und Energiedichte sowie ihrer geringen Kosten und Umweltfreundlichkeit als eines der vielversprechendsten Speichersysteme mit hoher Kapazität.Es gibt jedoch noch einige Technologien für die kommerzielle Anwendung von Lithium-Schwefel-Batterien. Herausforderungen wie die Isolierung von Schwefel und festen Entladungsprodukten, Shuttle-Effekte von löslichen Polysulfiden und Veränderungen in der Größe von Schwefel während des Ladens und Entladens Diese Probleme führen oft zu einer geringen Schwefelverwertung, einer schlechten Zyklusdauer und sogar zu einer Reihe von Sicherheitsproblemen. Die Erhöhung der Energiedichte von Lithium-Schwefel-Batterien bei gleichzeitiger Erhöhung ihrer Stabilität ist einer der aktuellen Forschungsschwerpunkte.
Gefördert durch die National Natural Science Foundation of China und der chinesischen Akademie der Pilot strategische Wissenschaft und Technologie-Projekte, die State Key Laboratory der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, Institut für Strukturchemie, Fujian Struktur der Materie Research Group Forscher Wangrui Hu Xiao Bing und andere Unterstützung durch eine einfache hydrothermale Synthese von Vanadiumsulfid Last reduzieren die Graphenoxids Schichtmaterialien (RGO-VS2), und die Sandwichstruktur RGO-VS2 Serie RGO-VS2 Blatt elementarer Schwefel gebildet dicht gepackten Schichten abwechselnd / S Kathodenmaterial hergestellt. RGO-VS2 Blattschicht und die aktive Schwefel-Schicht-Sandwich-Struktur kann durch eine elastische Kontraktion in der Richtung der Ausdehnung der dreidimensionalen Volumenänderung des aktiven Materials gebildet abwechselnd einen Ladungs-Entladungs-Zyklus. zur gleichen Zeit, da das Vanadiumsulfid hat eine hohe Polarität, und die elektrische Leitfähigkeit der katalytischen Aktivität, eine geringe Menge an Vanadiumsulfid Last kann wirksam auf der Graphenschichten Polysulfid shuttle Effekt unterdrückt werden, fördert die Oxidationsschicht, die ganze elementare Schwefel Reduktionsreaktion, um so die Ausnutzung des aktiven Materials und die Schwefel Zyklusstabilität. 89 wt% Schwefelbeladung RGO-VS2 / S zu verbessern Bei einer hohen Klopfdichte von 1,84 g cm & supmin; ³ erreicht seine volumetrische Kapazität 1182,1 mA h cm & supmin; ³ bei 0,1 C Entladung und es verbleiben 100 Zyklen. 1050 mA h cm-3. Diese Studie zeigt, dass die Einführung von hohen elektrischer Leitfähigkeit und katalytischen Komponenten Polysulfide starke Adsorptionskapazität in einer skalierbaren Sandwichstruktur Vorteile von Lithium-Schwefel-Batterie erhalten werden kann, eine positives Elektrodenmaterial Energie aufweisen, die für die Entwicklung von Lang Lebensdauer, hohe Energiedichte Lithium-Schwefel-Batterie bietet eine neue Idee. die Studie, in der Form eines Deckel Artikel in den „fortschrittlichen Energie Materialien“ (erweiterte Energiematerialien) veröffentlicht, und MaterialsViewsChina Förderung und Einführung. den ersten Autor des Papiers als Doktoranden Cheng Zhibin.
