Instituto de Física y Química: Avances significativos en el campo de la investigación de baterías de litio-azufre de alto rendimiento.

Como material de electrodo positivo para baterías de iones de litio, la alta capacidad teórica del azufre (1675 mahg) ha atraído gran atención. Sin embargo, el azufre tiene las desventajas de no conductividad, el producto intermedio polisulfuro de litio se disuelve en el electrolito y la expansión de volumen es severa. Estos problemas hacen que la aplicación a gran escala de baterías de litio y azufre enfrente muchos desafíos, incluida la seguridad, el rendimiento de la velocidad y la estabilidad del ciclo.

Para superar estos problemas, el Centro de Investigación de Materiales Poliméricos Funcionales del Instituto de Física y Química de la Academia de Ciencias de China ha desarrollado un nuevo método para la preparación y carga in situ de azufre en un carbono poroso tridimensional (3 dpgc). estructura. Bajo la premisa de mantener la nanodispersión, la carga llega al 90%, se crea el registro de carga más alto de azufre y la capacidad específica inicial del electrodo llega a 1382 mahg-1; la carga in situ de azufre también formó un enlace carbono-azufre, que mejoró significativamente la estabilidad del ciclo de carga y descarga del material del electrodo después de 1000 ciclos. Después de eso, la caída de capacidad promedio por ciclo es solo 0.039%, logrando la estabilidad de ciclo más alta actual. Por lo tanto, al tiempo que mejora la eficiencia de carga y utilización del azufre, este material también mejora la estabilidad del ciclo de carga-descarga del material del electrodo 3 ds @ pgc, y abre nuevas ideas para el diseño del material del electrodo de litio de nueva generación. batería de iones.

Los resultados de la investigación relevantes se publicaron en la revista internacional líder Nature Communication (NatureCommunications2016 7 10601). Posteriormente, el profesor Rodney Ruoff, un científico de materiales de carbono de renombre internacional, y el profesor Ji Xing, de la Academia de Ciencias de China, escribieron un artículo destacado (ActaPhys.Chim.Sin.2016, 32797) en el Journal of Physical Chemistry para evaluar la innovación de los resultados de la investigación anterior.

Este trabajo de investigación ha recibido un fuerte apoyo del "Programa de los Cien Talentos" de la Academia de Ciencias de China y la Fundación Nacional de Ciencias Naturales.

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