用于高稳定高容量锂硫电池的多级纳米碳材料

• 作 者: 张强;
• 机 构: 绿色反应工程与工艺北京市重点实验室,清华大学化学工程系 北京 100084
• 出 处: 中国化学会第29届学术年会
• 发表日期: 2014年期

　　基于嵌锂化合物正极的锂离子电池在智能手机、笔记本电脑等便携式电子设备中得到了广泛的应用，但是其不能满足高速发展的电子工业和新兴的电动汽车等行业的需求。如果能够开发出具有更高能量密度的电池系统，有望推动可再生能源的高效利用，生活也更加便捷。在诸多储能系统中，锂硫电池系统具有极高的理论能量密度，在多种储能系统中是最具潜力的一种二次电池。但是，锂硫电池却存在硫的电导率极低、多硫化物溶解迁移等问题，使其在走向实用化的过程中遇到许多困难。纳米碳材料在新型锂硫电池的开发过程中处于重要地位，通过纳米碳的引入，可以获得导电复合正极材料，控制多硫化物的穿梭，从而有望实现正极硫材料的高效利用。利用碳纳米管、石墨烯等sp2杂化的碳结构作为导电骨架，利用吸附能力强的多孔碳作为储硫空间和吸附中间物种的表面，将大幅度提升硫的利用效率。本研究致力于开发多级纳米碳材料，按照锂硫电池的需求设计碳材料结构，使碳材料中的各个基元结构能够将其性能最大化，形成具有多级结构的高稳定高容量锂硫电池专用多级纳米碳材料，进而致力于通过先进材料的研究推动社会的可持续发展。