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导电剂配比与锂硫电池硫电极电化学性能的相关性

2022-03-03曾帅波郭颖华郑浩荣

广东技术师范大学学报 2022年6期

曾帅波,郭颖华,高 群,彭 静,郑浩荣,徐 伟

(广东技术师范大学 汽车与交通工程学院,广东 广州 510665)

0 引言

随着科技的不断发展与进步,各种各样的电子产品进入我们的日常生活,使我们的生活水平得到了极大提升,但也伴随着供电能源紧缺问题,加上经济对环境的破坏性影响,必须开发出可持续发展的,有较高能量密度的蓄电池来满足电子产品日益变化的需求[1].而传统的储能系统如铅酸电池,镍氢电池等具有比容量低、衰减率高、环境污染严重、有记忆效应、成本高等缺点,越来越难以满足对高能量密度电池的需求[2-7].随着20 世纪90 年代日本索尼公司开发的第一款锂离子电池的问世,其较好的电化学稳定性和优异的储电能力,逐渐占据了电化学能量储存与转化市场.特别是在3C 电子消费市场和汽车动力电池市场的修迅猛发展,目前的以插层锂离子为主的三元材料正极-石墨负极基体的储能系统越来越难以满足日益增加的对电池能量密度的需求.更重要的是,在一些对能量密度特别敏感的领域如无人机和电子助听器等设备急需要开发出新的储能系统来满足其较苛刻的用电需求.

研究者们一直致力于研究出一种新型的储能电池能解决上述的电化学储能能量密度低以及环境污染这两个问题.近年来,锂硫电池渐渐走进人们的视野.锂硫电池是一种以硫元素作为电池正极活性材料,以金属锂作为负极材料的一种锂离子电池,其正极硫材料的理论比容量和电池理论比能量分别达到了1675 mA·h·g-1和2600 Wh·kg-1[8-12].同时单质硫在地球上的丰度极高,其储量非常丰富;……

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