Avances importantes en la investigación de baterías de litio y azufre

Recientemente, el profesor Xumaowen del Departamento de Materiales y Energía de la Southwest University logró importantes avances en el diseño y desarrollo de baterías de litio y azufre de alto rendimiento. Los resultados de la investigación relevante se publicaron en la Revista Internacional de Energía "Advanced Energy" sobre el tema "Heterostructur CarbonhollowanocagasAnefficiicient de NiO-NiCo2O4 de doble cáscara". El factor de energía avanzada se publica en el International Energy Journal "Advanced Energy". La escuela es la primera unidad completada de este logro. Los estudiantes de maestría Hulinyu y Daichunlong son los coautores del artículo, y Xumaowen es el autor de la comunicación.

Con los problemas ambientales cada vez más graves y el rápido desarrollo de los equipos eléctricos electrónicos, es imperativo diseñar y desarrollar equipos de almacenamiento de energía eficientes. Las baterías de litio-azufre se consideran uno de los sistemas de almacenamiento de energía más prometedores para la próxima generación debido a su alta densidad energética, alta capacidad teórica, abundantes recursos positivos de azufre, bajo precio y respeto al medio ambiente. Sin embargo, debido a la mala conductividad de los materiales de electrodos positivos de azufre y sus productos de descarga, el efecto de volumen durante el proceso de carga y descarga y el "efecto lanzadera", la tasa de utilización de azufre en la batería es baja, la capacidad decae rápidamente, y el rendimiento de la tasa múltiple es deficiente. Obstaculiza seriamente la comercialización de baterías de litio azufre.

En respuesta a estos problemas, el equipo del profesor Xumaowen diseñó y sintetizó una carcasa nuclear de doble capa NiO-NiCo2O4 heterounión C hueco Nano jaula como portador de azufre, y lo utilizó por primera vez en baterías de azufre de litio. Esta estructura hueca no solo proporciona suficiente espacio para el almacenamiento de azufre, sino que también puede tratar eficazmente el efecto volumétrico durante la descarga de azufre. Además, las nanocajas de heterounión NiO-NiCo2O4 pueden aprovechar sus propias ventajas únicas, inhibir eficazmente la disolución y difusión del polisulfuro y promover el proceso dinámico en su reacción de conversión, aliviar el efecto lanzadera de las baterías y demostrar plenamente las ventajas de la heterounión. Basado en este diseño único, el material se utiliza como un electrodo positivo de batería de azufre de litio, mostrando una alta capacidad específica y buena estabilidad cíclica.

El estudio fue financiado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales y el Proyecto de Costos Operativos Básicos de la Universidad Central y se completó en cooperación con el Dr. Chenyuming del Instituto de Tecnología de Massachusetts.

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