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科学研究

我院金辉乐团队在锂离子电池正极材料的最新进展

发布时间:2022-04-26    来源:化学与材料工程学院    作者:    点击次    [点击关闭]

与锂硫、锂硒电池相比,锂-碲(Li-Te)电池由于具有较高的理论体积容量、优异的电子导电性以及缓解穿梭效应而受到越来越多的关注。然而,Te的巨大体积膨胀严重影响了其在新出现的电池系统中的实际应用。因此,如何减轻或消除Te的体积变化对于实现Te的优良性能具有重要意义。这篇工作致力于扩展锂碲硫化电池系列,该系列已被公认为未来储能系统里是前景的。本文将一种新的电化学方法应用于微纳米TexSy材料的工程中,发现TexSy相与多壁碳纳米管相结合,使所制备的锂离子电池具有优异的循环稳定性和高倍率性能在材料合成过程中,硫成功嵌入到碲基体中,提高了整体容量性能TexSy进行了表征,验证了它是一种Te少、S多的微纳米结构材料。与原始的纯Te粒子相比,容量大大提高,体积膨胀变化得到有效抑制Li-TexSy电池组装后,验证了锂离子稳定的电接触和倍率性能,以及显著的电化学性能。该研究通过在TexSy的非线性电化学合成过程中应用不同种类的硫源来设计新型的TexSy相并填补TexSy相图中的一些空白。实验结果表明,不同的硫源对Te有不同的晶格畸变,从而形成不同类型的TexSy相,其中,Na2S衍生的TexSy与多壁碳纳米球磨管赋予了Li-TexSy 电池丰富的体积容量性能和高循环稳定性。



该项成果Advanced TexSy-C Nanocomposites for High-Performance Lithium Ion Batteries为题在著名期刊Frontiers in Chemistry上发表,我校王舜教授、金辉乐教授和李俊副教授为通讯作者。文章地址:https://doi.org/10.3389/fchem.2021.687392