基于功能化隔膜材料抑制锂硫电池多硫化物穿梭效应的理论研究

发布时间：2021-10-12 13:58

　　低碳、清洁、来源可靠的可再生能源的开发利用,不仅有利于促进全球经济的快速发展,还有助于缓解由化石燃料引起的健康和环境污染等问题。可再生能源的地域性和间歇性影响了电力系统的稳定输出。电网储能技术是实现可再生能源普及应用的关键。在下一代二次电池体系中,Li-S电池由于具有高的比能量密度(2600 Wh kg^-1)和比容量密度(1672 mAh g^-1),成为最受关注和最具应用前景的储能装置之一。然而,由于Li-S电池中的本征缺陷,包括严重的穿梭效应、低离子电子传导率、大的体积变化和负极的安全性,这些问题严重限制了Li-S电池的发展。有效固定多硫化物,避免其溶解于电解质是提高Li-S电池电化学性能的有效途径。隔膜作为电池的主要构成,可起到隔开正极和负极、允许锂离子自由迁移、抑制多硫化物穿梭以及保护锂负极的作用。因此,隔膜的结构设计对电池整体性能有很大的影响。基于此,本论文针对中间产物多硫化物的穿梭现象,通过各种方式引入极性固定材料对隔膜进行改性,改进的隔膜主要通过化学作用有效的固定多硫化物,减缓它们在正极和负极间的穿梭。主要内容和研究成果如下:（1... 

【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校

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清洁高效的可再生能源

的电能存储装置至关重要。图 1-1 清洁高效的可再生能源。电化学储能主要包括铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池。如图 1-2 所示，锂离子电池凭借其高比能量密度、高电压、自放电率低、无记忆效应、长循环寿

东北师范大学博士学位论文命、小尺寸、低成本及环保无害等优点成为便携式电子产品发展的优先选择[1]。目前，锂离子电池不仅广泛应用于各种小型电子产品，如数码照相机、手机和笔记本电脑等，并且逐渐向高功率系统如电动汽车和航天航空等领域发展（图 1-3）[3, 4]。随着各种电子设备功能的日益复杂及需求的增加，开发更先进的二次电池已经成为大家关注的热点问题。成本，能源，动力，循环寿命，安全性和环境污染小等都是需要考虑的一些重要参数。

【参考文献】：
期刊论文
[1]锂硫电池正极材料研究进展[J]. 王钊,赵凯森,孙宇,周丹,谢海明.  分子科学学报. 2016(05)
[2]钠离子电池工作原理及关键电极材料研究进展[J]. 郭晋芝,万放,吴兴隆,张景萍.  分子科学学报. 2016(04)



本文编号：3432714