研究发现一种多孔碳材料可提高锂硫电池的耐久性

2022-02-09 16:54

导读：韩国科学家开发了一种多孔碳材料，当它作为一种涂层应用于锂硫电池的隔膜时，经证明可以减少一种不必要的副作用，并提高电池的性能和可靠性。该涂层以亚甲基蓝为基础，是一种常用于纺织品染色的盐。

研究发现一种材料可提高锂硫电池的耐久性

锂硫电池被认为是下一代可充电电池的潜在最佳选择，它有比目前储能技术更高的能量密度，同时用廉价、丰富的硫取代电池中一些稀有、宝贵的材料。

然而，锂硫电池往往受到一种被称为多硫化物穿梭效应的限制，它导致硫在电池循环时从阴极泄漏，迅速降低其性能。

由韩国釜山国立大学领导的科学家开发了这样一种材料，亚甲基蓝——一种用于纺织品染色和其他各种应用的普通有机盐。该小组将亚甲基蓝溶解在一种溶剂中，并使用热量和等离子体来生产一种多孔碳材料，其中掺入了氮和硫。然后，这种材料被应用于放置在锂硫电池的阴阳极之间的隔膜薄膜。

由于通过该工艺获得的掺杂碳材料的异质元素（碳以外的元素）含量高（10％），因此可以大大减轻多硫化物穿梭效应。这反过来又使他们能够生产出更耐用、电化学性能更好的锂硫电池。

除了锂硫电池之外，该小组推测其他有机染料物质也值得研究类似的应用。釜山国立大学有机材料科学与工程教授Seung Geol Lee表示：“我们的研究结果表明，亚甲基蓝，可能还有其他染料，可以在下一代能源储存系统中发挥作用。我们期望我们的结果不仅大大有助于锂硫电池的制造，而且有助于制造使用碳材料的钠离子电池等其他各种储能系统。”

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