人們對便攜式電子設備、電動汽車和大型智能電網等需求的不斷增長推動了能量存儲技術的快速發展。由于硫具有高的理論比容量、豐富的自然儲備、低成本和環境友好等特點，鋰硫電池被認為是一類有前景的下一代能量存儲系統。但是硫的導電性差、多硫化物的穿梭效應以及充放電循環中的體積膨脹等問題，仍然制約著鋰硫電池的商業化進程。中空摻雜碳材料由于具有大的空腔能夠緩解體積膨脹，并且雜原子摻雜可以增加多硫化物的束縛能力，實現鋰硫電池的高比容量和長循環壽命。但是中空碳材料大多都是孤立的，這增加了材料的界面電阻，并且堆積的松散性也降低了電池的體積能量密度。發展相互連接的中空結構雜原子摻雜的碳材料作為硫主體材料對于提高鋰硫電池的性能具有重要意義。
在國家自然科學基金（21471151，21673241）和中國科學院戰略性先導科技專項（XDB20030200）的資助下，中科院福建物質結構研究所結構化學國家重點實驗室王瑞虎課題組利用離子聚合物包覆的ZIF-8核殼結構（ZIF-）作為前驅體，采用陰離子交換策略引入雙氰銨根離子（DCA），經高溫碳化誘導核殼結構分解并相互交聯，成功制備出一類相互連接的中空氮摻雜多孔碳材料（HNPC）。這種結構能夠減小材料的界面電阻，增強對多硫化物的吸附能力，提高活性物質的利用率，使得電池在8@ImIP2 C的倍率下穩定循環800圈以后，仍能達到562 mA h g-1的比容量，電化學性能明顯優于傳統雜原子摻雜的碳材料。上述研究工作發表在《先進功能材料》（Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1902322. DOI: 10.1002/adfm.201902322），文章的第一作者是李忠林。
福建物構所高能量密度鋰硫電池研究取得進展
近日，大連理工大學教授胡方圓團隊在低溫準固態鋰硫電池研究方面取得新進展。該研究針對鋰硫電池低溫下離子傳輸通道受阻與界面脫溶劑化能壘倍增的問題，基于動態溶劑化調控策略，設計了一種動態遷移-拖曳聚合物電解......
近日，大連理工大學教授胡方圓團隊在寬溫域鋰硫電池研究方面取得新進展。該研究針對鋰硫電池高溫條件下穿梭效應嚴重、低溫動力學緩慢和枝晶生長問題，基于分子工程策略，創制了具有氧化還原介質功能的聚合物刷材料，......
近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員陳劍團隊和研究員鄧德會團隊合作，在鋰硫電池硫正極單原子催化劑研究方面取得新進展，合成了一種新型P配位單原子Fe催化劑，提升了鋰硫電池性能。相關成果發表在《先進功......
鋰硫電池以硫轉換反應為核心，具有高能量密度和成本優勢，是下一代儲能技術頗有潛力的候選者之一。但在實際運行過程中，硫轉換反應的動力學通常較為緩慢，限制了電池的實際性能。單原子催化劑尤其是新興的高熵單原子......
韓國電氣研究所下一代電池研究中心的科學家，成功攻克鋰硫電池在能量密度和循環壽命方面的關鍵技術瓶頸，研制出一款具有高能量密度和長循環壽命的大面積鋰硫電池原型。研究論文發表于《先進科學》雜志。鋰硫電池以硫......
澳大利亞莫納什大學科學家研制出一款超快速充電鋰硫電池，可為長途旅行電動汽車和商用無人機供電。相關論文發表于新一期《先進能源材料》雜志。圖片來源：物理學家組織網研究人員表示，這款新型電池能量密度為傳統鋰......
在澳大利亞雅拉山谷中，一場電池技術革命正悄然上演。這里，鈉離子電池為住宅樓和商業企業提供穩定的電力支持，邁出可持續電池應用的重要一步。鋰電池幾乎憑借一己之力成為影響人們生活最廣泛、最深遠的科技之一，但......
澳大利亞科學家開展的一項新研究表明，下一代鋰硫電池有望在5分鐘內完成充電，而不像目前這樣需要數小時。這一突破有可能徹底改變儲能技術，推動高性能電池系統的發展，為消費電子產品和電網應用儲能系統提供性能更......
近日，華東理工大學化工學院功能炭材料研究團隊在鋰硫電池隔膜涂層改性方面取得新進展，研究成果在線發表于《先進能源材料》。研究團隊基于MAX相層間化合物的分子結構特征，先制得二維Mo2CMXene；再以P......
全固態電池因具有安全性高、穩定性好、能量密度高等優點，開創性的解決了傳統有機電解液電池中存在的壽命短、易燃、易爆等問題，成為一項突破技術。單質硫作為鋰硫電池的正極材料，其理論比容量達到1675mAh/......