锂硫电池研究进展 PPT
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关于锂硫电池的研究
锂硫电池的研究什么是锂硫电池01锂硫电池是锂电池的一种，截止目前尚处于科研阶段。
锂硫电池是以硫元素作为电池正极,金属锂作为负极的一种锂电池。
单质硫在地球中储量丰富，具有价格低廉、环境友好等特点。
利用硫作为正极材料的锂硫电池，其材料理论比容量和电池理论比能量较高，分别达到1675m Ah/g 和2600Wh/kg，远远高于商业上广泛应用的钴酸锂电池的容（<150mAh/g）。
工作原理02典型的锂硫电池一般采用单质硫作为正极，金属锂片作为负极，它的反应机理不同于锂离子电池的离子脱嵌机理，而是电化学机理。
锂硫电池以硫为正极反应物质，以锂为负极。
放电时负极反应为锂失去电子变为锂离子，正极反应为硫与锂离子及电子反应生成硫化物，正极和负极反应的电势差即为锂硫电池所提供的放电电压。
在外加电压作用下，锂硫电池的正极和负极反应逆向进行，即为充电过程。
根据单位质量的单质硫完全变为S2-所能提供的电量可得出硫的理论放电质量比容量为1675 mAh/g，同理可得出单质锂的理论放电质量比容量为3860 mAh/g。
锂硫电池的理论放电电压为2.287V，当硫与锂完全反应生成硫化锂（Li2S）时。
相应锂硫电池的理论放电质量比能量为2600 Wh/kg。
面临的困难03然而，如今的锂硫电池距离工业化、商业化仍需克服以下几个困难。
01单质硫的电子导电性和离子导电性差，硫材料在室温下的电导率极低(5.0×10-30S·cm-1)，反应的最终产物Li2S2和Li2S 也是电子绝缘体，不利于电池的高倍率性能。
02锂硫电池的中间放电产物会溶解到有机电解液中,增加电解液的黏度，降低离子导电性。
多硫离子能在正负极之间迁移，导致活性物质损失和电能的浪费。
（Shuttle效应）。
溶解的多硫化物会跨越隔膜扩散到负极,与负极反应,破坏了负极的固体电解质界面膜(SEI膜)。
03锂硫电池的最终放电产物Li2Sn(n=1~2)电子绝缘且不溶于电解液,沉积在导电骨架的表面;部分硫化锂脱离导电骨架,无法通过可逆的充电过程反应变成硫或者是高阶的多硫化物,造成了容量的极大衰减。
高性能锂硫电池材料研究进展
第 2 /3 期
梁 宵等 高性能锂硫电池材料的研究进展
· 521 ·
7 Conclusion and outlook
当 前 通 讯 、便 携 式 电 子 设 备 、电 动 汽 车 和 空 间 技 术等方面的迅猛发 展，对 电 池 的 性 能 提 出 了 越 来 越 高 的 要 求 ，发 展 具 有 高 比 能 量 、低 成 本 和 环 境 友 好 的 新型锂离子二次电池具有非常重要的意义。在锂离 子二次电池体系中，正 极 材 料 一 直 是 制 约 电 池 发 展 的 瓶 颈 ，其 价 格 、比 容 量 和 循 环 性 能 都 需 要 进 一 步 优 化。传统的过渡金属氧化物基正极 材 料 如 LiCoO2 、 LiNiO2 和 LiMn2 O4 等 由 于 其 理 论 储 锂 容 量 的 限 制 （ 见表 1） ，对这 些 过 渡 金 属 氧 化 物 基 正 极 材 料 进 行 组成和工艺的改进难以使锂电池在能量密度上取得 突破 性 进 展。因 此，新 的 高 能 量 密 度、长 循 环 寿 命、 低成本的储能材料的开发尤为重要。其中单质硫具 有最高的比容 量，在 Li / S 电 池 中，假 设 正 极 的 硫 完 全反 应 生 成 Li2 S，即 发 生 电 池 反 应 （ S + 2Li = Li2 S） ，相应的正 极 理 论 比 容 量 为1 675 mAh / g，理 论 比能量为2 600 Wh / Kg，开 路 电 压 为 2. 2V［1，2］，硫 和 锂的反应具有可 逆 性。 此 外，单 质 硫 还 具 有 自 然 界 储量丰富、低毒性、价 格 低 廉 等 优 点［3］，因 此 单 质 硫 是一种 非 常 有 吸 引 力 的 二 次 锂 电 池 的 正 极 活 性 物质。
锂硫电池研究进展(课堂PPT)课件
3
课题背景及意义
锂硫电池：成本低、环境友好、材料来源充足、 理论比容量(1675 mAh g- 1 )和比能量(2500 Wh kg- 1)大
4
课题背景及意义
Li/S电池主要结构
5
存在问题： 1 、S的绝缘性。 2、多硫化物溶解造成活 性物质流失和Li负极的活 性降低，从而导致循环寿 命降低。 3 、S在放电过程中体积发 生膨胀，使结构稳定性发 生破坏。
11
国内外研究现状
4 采用全固态结构电池
国内外研究现状
5 采用电化学控制的测试手段
国内外研究现状
6 改进电池其他结构
国内外研究现状
通过对这些文献的分析发现一个普遍的问题，就是 大多研究只追求了高的放电比容量和长的循环寿命， 而忽视了电池材料硫含量和极片硫载量 (“双低”问题 )。
15
Thank You !
主要内容
1
课题背景及意义
2
国内外研究现状
3
目的内容及方
案
4 方案依据及已经取得的进展
1
课题背景及意义
在强大的社会发展需求推动下,锂二次电池技术不断向高能量
密度、高功率密度、和长循环寿命等几个方向发展
输出电压高
能量密度高
使用寿命长
锂离子 电池
自放电率低
环境友好
易携带
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
课题背景及意义
目前己商品化的锂离子电池的能量密度已达150-200 Wh/kg。但受到LiCoO2,LiMn204和LiFeP04等传统正 极材料和碳负极材料自身理论容量的限制,很难进一 步提升其能量密度。
9
国内外研究现状
v3纳米线导电网络
也有以带孔的碳纳米线为载体合成的正 极活性材料。具体方法是将溴化十六烷 基三甲铵加入HCl之后，再加入 (NH4)2S2O8 ，搅拌，降温到0-5度。形 成吡咯单体纳米线 10 干燥后600度热处
课题背景及意义
锂硫电池：成本低、环境友好、材料来源充足、 理论比容量(1675 mAh g- 1 )和比能量(2500 Wh kg- 1)大
4
课题背景及意义
Li/S电池主要结构
5
存在问题： 1 、S的绝缘性。 2、多硫化物溶解造成活 性物质流失和Li负极的活 性降低，从而导致循环寿 命降低。 3 、S在放电过程中体积发 生膨胀，使结构稳定性发 生破坏。
11
国内外研究现状
4 采用全固态结构电池
国内外研究现状
5 采用电化学控制的测试手段
国内外研究现状
6 改进电池其他结构
国内外研究现状
通过对这些文献的分析发现一个普遍的问题，就是 大多研究只追求了高的放电比容量和长的循环寿命， 而忽视了电池材料硫含量和极片硫载量 (“双低”问题 )。
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主要内容
1
课题背景及意义
2
国内外研究现状
3
目的内容及方
案
4 方案依据及已经取得的进展
1
课题背景及意义
在强大的社会发展需求推动下,锂二次电池技术不断向高能量
密度、高功率密度、和长循环寿命等几个方向发展
输出电压高
能量密度高
使用寿命长
锂离子 电池
自放电率低
环境友好
易携带
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
课题背景及意义
目前己商品化的锂离子电池的能量密度已达150-200 Wh/kg。但受到LiCoO2,LiMn204和LiFeP04等传统正 极材料和碳负极材料自身理论容量的限制,很难进一 步提升其能量密度。
9
国内外研究现状
v3纳米线导电网络
也有以带孔的碳纳米线为载体合成的正 极活性材料。具体方法是将溴化十六烷 基三甲铵加入HCl之后，再加入 (NH4)2S2O8 ，搅拌，降温到0-5度。形 成吡咯单体纳米线 10 干燥后600度热处
锂硫电池正极的研究进展 精选文档
各种材料的SEM图
对MWCNT进行表面处理改善S 与MWCNT的接触，进而提高 复合材料中活性物质的利用率 和提高导电性。
Chen et al, Electrochimica Acta 55 (2019) 8062 –8066
S/MWCNT复合正极材料
Nano S + AC
1150mAh g -1 1270mAh g -1
MWCNT 担载硫复合材料为正极的电池初始性能和循环性能均优于纳米 S和活性 碳混合，而且显 结构， HNO 3处理后的碳纳米管为硫提供更多吸附位，降低了多硫离子的溶解。
高孔率碳-硫复合正极材料
TEM of HPC
PAN与碳酸钠750℃高温 下得到高孔率碳HPC
Seminar II
锂硫电池正极的研究
报告内容
? 研究背景
? 高比能量电池的需求 ? 锂硫电池基本原理 ? 锂硫电池的优点及存在的问题
? 锂硫电池正极的研究进展
? 硫/碳材料复合电极 ? 硫/导电聚合物复合电极 ? 新结构体系中的正极材料
? 锂硫电池及其正极的展望
高能电池的需求
CO2排放
零排放
污染物排 放
? Discharge and charge: 0.1C (0.4mA/cm2) Cutoff voltage: 1.7V, 2.5V
Ultilization of S: 1st cycle: 50% (710 mAh/g) 50th cycle :16% (230 mAh/g) S loss was seen clearly
无明显变化
HPC+57 wt% S
HPC
24.4 m 2/g
TEM of HPC
1473.2 m 2/g
锂硫电池PPT课件
锂硫电池的研究现状分析
.
1
锂离子电池不足
.
2
锂离子电池不足
.
3
锂电池应用
.
4
锂离子电池不足
.
5
动力电池发展现状
化学体系 负极/正极
理论容量 Ah/kg
氧化钴锂 (Sanyo，
LiC6/LiCoO2
Samsung等)
370/~295
镍基材料 LiC6/LiNixCoyAlz （Johnson Control,Salt）
Electrochimica Acta 55 (2010) 4632–4636
正极：S/PPyA：乙炔黑：LA123(粘结剂)=70:20:10 (wt%) 电解液：1M LiCF3SO3/(DOL:DME=1:1 volume) 性能：首次放电容量1285mAh/g，40圈后放电容量为860mAh/g
<300/~120
~170/120
<300/160
电位 vs Li+/Li 100mV/3.9V
100mV/3.6V
100mV/3.8V
1.5V/3.9V
100mV/3.3V
开路电压 3.9V 3.6V 3.8V 2.4V 3.3V
.
6
锂硫电池
.
7
锂硫电池
2010年7月，Sion Power的锂硫电池则应用于美国无 人驾驶飞机动力源，表现引人注目，无人机白天靠太 阳能电池充电，晚上放电提供动力，创造了连续飞行 14天的纪录
.
8
锂硫电池的不足
• 锂支晶：锂的电化学沉积速率(i0=~8*10-4A/cm2)远大于锂离子的扩散传输 速率(D=~ 4×10-6 cm2·s-1),故锂电极受扩散控制，特征表现为产生锂支晶
.
1
锂离子电池不足
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2
锂离子电池不足
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3
锂电池应用
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4
锂离子电池不足
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5
动力电池发展现状
化学体系 负极/正极
理论容量 Ah/kg
氧化钴锂 (Sanyo，
LiC6/LiCoO2
Samsung等)
370/~295
镍基材料 LiC6/LiNixCoyAlz （Johnson Control,Salt）
Electrochimica Acta 55 (2010) 4632–4636
正极：S/PPyA：乙炔黑：LA123(粘结剂)=70:20:10 (wt%) 电解液：1M LiCF3SO3/(DOL:DME=1:1 volume) 性能：首次放电容量1285mAh/g，40圈后放电容量为860mAh/g
<300/~120
~170/120
<300/160
电位 vs Li+/Li 100mV/3.9V
100mV/3.6V
100mV/3.8V
1.5V/3.9V
100mV/3.3V
开路电压 3.9V 3.6V 3.8V 2.4V 3.3V
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6
锂硫电池
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7
锂硫电池
2010年7月，Sion Power的锂硫电池则应用于美国无 人驾驶飞机动力源，表现引人注目，无人机白天靠太 阳能电池充电，晚上放电提供动力，创造了连续飞行 14天的纪录
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8
锂硫电池的不足
• 锂支晶：锂的电化学沉积速率(i0=~8*10-4A/cm2)远大于锂离子的扩散传输 速率(D=~ 4×10-6 cm2·s-1),故锂电极受扩散控制，特征表现为产生锂支晶
《锂离子电池》课件
隔膜
隔膜
要求
位于正负极之间，起到隔离正负极并允许 锂离子通过的作用。
隔膜需具有足够的机械强度、化学稳定性 好、孔径合适等特点。
功能
发展趋势
隔膜的性能对电池的安全性、内阻和循环 寿命具有重要影响。
开发新型隔膜材料以提高电池性能和安全 性是未来的研究方向。
03
锂离子电池的充放电性 能
充放电曲线
充放电曲线
容量与能量密度的影响因素
分析影响锂离子电池容量和能量密度的因素，如电极材料 、电解质等。
04
锂离子电池的安全性能 与维护
锂离子电池的安全问题
过充
当电池充电过度时，正极材料会 释放出氧气，通过电解液与负极 发生反应，导致电池内部温度和 压力升高，可能引发燃烧或爆炸
。
过放
过度放电会导致负极过渡金属锂 形成锂枝晶，刺穿隔膜，造成电 池短路，可能引发燃烧或爆炸。
温度过高
在高温环境下，锂离子电池内部 的化学反应速率会增加，可能导 致电池内部温度升高，引发燃烧
或爆炸。
锂离子电池的安全防护措施
01
02
03
安装保护电路
保护电路可以防止电池过 充和过放，避免电池内部 温度和压力升高。
使用安全材料
选用安全系数高的正负极 材料、电解液和隔膜等材 料，提高电池的安全性能 。
控制使用温度
避免在高温环境下使用锂 离子电池，可以降低电池 内部温度升高的风险。
锂离子电池的保养与维护
定期检查
定期检查电池的外观、电 压和电流等参数，及时发 现和处理问题。
控制充电次数
避免频繁充电和放电，按 照厂家推荐的充电次数进 行充电。
储存环境
锂离子电池应存放在干燥 、阴凉、通风良好的地方 ，避免阳光直射和高温环 境。
锂硫电池简介及其复合隔膜研究进展ppt幻灯片
无机物修饰 黑磷（Black-Phosphorus）
J. Sun, Y. Sun, M. Pasta, G. Zhou, Y. Li, W. Liu, F. Xiong, Y. Cui, Advanced Materials, 28 (2016) 9797-9803.
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复合材料修饰 PVDF-C
H. Wei, J. Ma, B. Li, Y. Zuo, D. Xia, ACS Applied Materials & Interfaces, 6 (2014) 20276-20281.
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复合材料修饰 PVDF-C
.
复合材料修饰
微孔碳/聚乙二醇（MPC/PEG）
S.H. Chung, A. Manthiram, Advanced Materials, 26 (2014) 7352-7357.
碳材料修饰 石墨烯（Graphene）
G. Zhou, S. Pei, L. Li, D.W. Wang, S. Wang, K. Huang, L.C. Yin, F. Li, H.M. Cheng, Advanced Materials, 26 (2014) 625-631.
.
聚合物修饰（Nafion-全氟磺酸酯）
◆导电性和多硫化物的阻隔性应是商业化Li-S电池复合膜的关键考虑因素。 ◆采用物理或化学方法阻隔多硫化物的功能材料涂覆旨在拦截、吸收和捕获 这些多硫化物。 ◆导电涂层应有较高的导电性并且具备多孔的孔道结构从而有利于电子、 Li+ 和重新激活被困的活性物质的电解液的传输。 ◆通过不同的制备工艺来提高轻质涂覆层与基膜的粘附力，比如流延法、真 空过滤、旋涂、丝网印刷等技术。 ◆单独的陶瓷或者聚合物涂覆由于涂层本身导电性差而不利于电子的高效转 移，而结合导电碳与功能陶瓷或聚合物作为复合涂层可提高循环稳定性。 ◆未来的Li-S电池涂覆膜应该有合适的孔道结构、轻质、额外的物理和化学 性能，其在提高Li-S电池性能方面可能会占据主导地位。
锂-硫电池研究现状及展望
CKC 锂"硫电池的主要电极反应如下 负极反应 !>)%<%!0%?%!>) %% 正极反应 A%B%!0%B%!>) %?%>)!A 总反应 A%B%!>)%?%>)!A
B @
电
化
学
!"#$ 年
的进行会逐步扩散出正极区域 穿过隔膜到达负 极区 在锂片表面生成不导电的短链的硫化物 +% 在 充电的时候 一部分硫化锂会迁移回正极区域 进 而被电化学氧化形成硫单质 +% 这个过程叫做 穿梭 效应 +%锂( 硫电池中的 穿梭效应 会导致正极活性 物质在循环过程中损失 最终导致电池容量较快 的衰减+%此外 穿梭效应 的存在也导致了锂) 硫电 池库伦效率低下 +% 这也是一 个严重制约 着锂 * 硫电 池的应用的因素之一&G'+
类的电解液中 这部分溶解的多硫化物随着放电
锂负极
锂/ 硫电池的负极用的是金属锂负极 +% 因此 随 着循环的进行金属锂负极会产生锂枝晶 + 锂枝晶会 刺破隔膜 造成电池短路 引起严重的安全隐患 +% 此外 从正极扩散出来的不导电的短链硫化物会 在金属锂负极沉积 导致电池容量衰减 电池的内 阻 增 大 极 化 增 大 +% 因 此 锂 负 极 方 面 需 要 考 虑 如 何保护金属锂负极或者替换金属锂负极&I<G'+ 针对以上问题 近期的研究工作主要集中于 合成新的碳硫复合物正极 优化电解液 开发新的 复合隔膜以及设计基于硫化锂正极的锂离子硫电 池 +% 作 者 将 结 合 本 课 题 组 研 究 成 果 分 别 就 这 几 方 面近年的研究进展进行介绍+
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大家好
国内外研究现状
❖1 多孔碳(提供导电骨架，限制多硫化物溶解) nazzer在09年首先打破多年的技术瓶颈，通过纳 米铸造法以SBA-15作为硬模板合成了CMK-3。用 PEG包覆之后首次电容增加到1320mA h g-1。200 圈循环之后稳定在1,100 mA h g-1。
6
大家好
国内外研究现状
大家好
国内外研究现状
5 采用电化学控制的测试手段
13
大家好
国内外研究现状
6 改进电池其他结构
14
大家好
国内外研究现状
通过对这些文献的分析发现一个普遍的问题，就 是大多研究只追求了高的放电比容量和长的循环 寿命，而忽视了电池材料硫含量和极片硫载量 (“双低”问题)。
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大家好
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大家好
国内外研究现状
❖ 另外还有将纳米线外包覆聚苯胺，然后热处理得到氮 掺杂多孔碳包覆的纳米线，然后渗硫的正极材料初始 电容为1170 mAh g-1，200圈后可逆容量为590 mAh g-1 （0.5 C）。合成方法繁琐不易控制循环寿命短
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大家好
国内外研究现状
4 采用全固态结构电池
12
也有以带孔的碳纳米线为载体合成的正极活性材料。具 体方法是将溴化十六烷基三甲铵加入HCl之后，再加入 (NH4)2S2O8，搅拌，降温到0-5度。形成吡咯单体纳米线。 干燥后600度热处理，然后用NaOH活化成多孔状渗硫。 在电流密度0.2C，180圈循环后比容量保持在 749.8 mAh g−1在高电流密度1 C循环200圈仍保持 666.0 mAh g−1。
除了热处理渗硫和化学方法渗硫以外，还有一种以 H2S为S源的方法：孙福很等先以氧化硅为模板包覆含 氮的碳源，热处理后再刻蚀掉SiO2,得到富氮介孔碳， 在通入H2S气体。 1172 mAh g-1左右，100圈后的可逆 容量为 874 mAh g-1，库伦效率为97%。
7
大家好
国内外研究现状
❖ 2核壳结构(起到对多硫离子限域作用) 以石墨烯包覆S颗粒：以聚乙二醇（PEG）修饰硫，然后 用一种更加温和的负载了炭黑的GO包覆在其表面，然后 冷冻干燥。即得到正极材料。100圈以后得到电容为600以 上。未考虑到体积膨胀的问题
3
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课题背景及意义
锂硫电池：成本低、环境友好、材料来源充足、 理论比容量（1675 mAh g-1 ）和比能量（2500 Wh kg-1）大
4
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课题背景及意义Li/S电池主要结构 Nhomakorabea5
存在问题： 1、S的绝缘性。 2、多硫化物溶解造成活 性物质流失和Li负极的活 性降低，从而导致循环寿 命降低。 3、S在放电过程中体积发 生膨胀，使结构稳定性发 生破坏。
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Bye Bye
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主要内容
1
课题背景及意义
2
国内外研究现状
3
目的内容及方案
4 方案依据及已经取得的进展
1
大家好
课题背景及意义
在强大的社会发展需求推动下,锂二次电池技术不断向高能量 密度、高功率密度、和长循环寿命等几个方向发展
输出电压高
能量密度高
使用寿命长
锂离子 电池
自放电率低
环境友好
易携带
2
大家好
课题背景及意义
目前己商品化的锂离子电池的能量密度已达150200 Wh/kg。但受到LiCoO2,LiMn204和LiFeP04等 传统正极材料和碳负极材料自身理论容量的限制, 很难进一步提升其能量密度。
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国内外研究现状
❖ 斯坦福大学以TiO2的先驱体包覆S粒子，然后水热处理后， 得到TiO2/S的核壳结构，最后用甲苯溶解掉一部分S，得 到下图的蛋黄壳结构。初始容量和1000圈后的库伦效率是 1,030 mAh g-1(0.5 C) 和98.4%。需参加额外的导电剂
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国内外研究现状
❖ 3纳米线导电网络
国内外研究现状
❖1 多孔碳(提供导电骨架，限制多硫化物溶解) nazzer在09年首先打破多年的技术瓶颈，通过纳 米铸造法以SBA-15作为硬模板合成了CMK-3。用 PEG包覆之后首次电容增加到1320mA h g-1。200 圈循环之后稳定在1,100 mA h g-1。
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国内外研究现状
大家好
国内外研究现状
5 采用电化学控制的测试手段
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国内外研究现状
6 改进电池其他结构
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国内外研究现状
通过对这些文献的分析发现一个普遍的问题，就 是大多研究只追求了高的放电比容量和长的循环 寿命，而忽视了电池材料硫含量和极片硫载量 (“双低”问题)。
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国内外研究现状
❖ 另外还有将纳米线外包覆聚苯胺，然后热处理得到氮 掺杂多孔碳包覆的纳米线，然后渗硫的正极材料初始 电容为1170 mAh g-1，200圈后可逆容量为590 mAh g-1 （0.5 C）。合成方法繁琐不易控制循环寿命短
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国内外研究现状
4 采用全固态结构电池
12
也有以带孔的碳纳米线为载体合成的正极活性材料。具 体方法是将溴化十六烷基三甲铵加入HCl之后，再加入 (NH4)2S2O8，搅拌，降温到0-5度。形成吡咯单体纳米线。 干燥后600度热处理，然后用NaOH活化成多孔状渗硫。 在电流密度0.2C，180圈循环后比容量保持在 749.8 mAh g−1在高电流密度1 C循环200圈仍保持 666.0 mAh g−1。
除了热处理渗硫和化学方法渗硫以外，还有一种以 H2S为S源的方法：孙福很等先以氧化硅为模板包覆含 氮的碳源，热处理后再刻蚀掉SiO2,得到富氮介孔碳， 在通入H2S气体。 1172 mAh g-1左右，100圈后的可逆 容量为 874 mAh g-1，库伦效率为97%。
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国内外研究现状
❖ 2核壳结构(起到对多硫离子限域作用) 以石墨烯包覆S颗粒：以聚乙二醇（PEG）修饰硫，然后 用一种更加温和的负载了炭黑的GO包覆在其表面，然后 冷冻干燥。即得到正极材料。100圈以后得到电容为600以 上。未考虑到体积膨胀的问题
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大家好
课题背景及意义
锂硫电池：成本低、环境友好、材料来源充足、 理论比容量（1675 mAh g-1 ）和比能量（2500 Wh kg-1）大
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课题背景及意义Li/S电池主要结构 Nhomakorabea5
存在问题： 1、S的绝缘性。 2、多硫化物溶解造成活 性物质流失和Li负极的活 性降低，从而导致循环寿 命降低。 3、S在放电过程中体积发 生膨胀，使结构稳定性发 生破坏。
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1
课题背景及意义
2
国内外研究现状
3
目的内容及方案
4 方案依据及已经取得的进展
1
大家好
课题背景及意义
在强大的社会发展需求推动下,锂二次电池技术不断向高能量 密度、高功率密度、和长循环寿命等几个方向发展
输出电压高
能量密度高
使用寿命长
锂离子 电池
自放电率低
环境友好
易携带
2
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课题背景及意义
目前己商品化的锂离子电池的能量密度已达150200 Wh/kg。但受到LiCoO2,LiMn204和LiFeP04等 传统正极材料和碳负极材料自身理论容量的限制, 很难进一步提升其能量密度。
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大家好
国内外研究现状
❖ 斯坦福大学以TiO2的先驱体包覆S粒子，然后水热处理后， 得到TiO2/S的核壳结构，最后用甲苯溶解掉一部分S，得 到下图的蛋黄壳结构。初始容量和1000圈后的库伦效率是 1,030 mAh g-1(0.5 C) 和98.4%。需参加额外的导电剂
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国内外研究现状
❖ 3纳米线导电网络