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高性能锂硫电池中隔膜电解质界面问题的最新研究进展

10月26日 薛擵 投稿

  天津工业大学康卫民邓南平Chem。AsianJ。:高性能锂硫电池中隔膜电解质界面问题的最新研究进展   DOI:10。1002asia。202100765   锂硫(LiS)电池具有理论容量大、成本低、无毒等优点,是最有前途的储能电池系统之一。然而,硫元素的导电性差和锂多硫化物的穿梭效应阻碍了锂硫电池的商业化。这些问题与正极、隔膜电解质和负极之间的界面问题密切相关。该综述侧重介绍了锂硫电池中基于纳米材料的先进隔膜电解质的界面问题。在液体电解质体系中,电解质隔膜和电极体系可以通过纳米材料涂层来修饰隔膜和静电纺丝纳米纤维隔膜。并且,负极和电解质隔膜的界面可以通过纳米表面涂层、纳米复合金属锂和锂纳米合金进行修饰,而正极和电解质隔膜之间的界面则由纳米金属硫化物、纳米碳基等纳米材料设计。在所有固态电解质体系中,通过纳米材料来提高固态电解质的离子电导率并降低正极聚合物电解质和锂电解质界面的电阻是本研究的重点。讨论了这些界面问题的基本机理和相应的电化学性能。基于最关键的界面因素,作者对未来高性能液态或固态锂硫电池中的纳米材料提出了一些自己的见解。   图1。固液锂硫电池的界面问题。   图2。a。锂硫电池中用于阻止锂多硫化物迁移到锂正极的NiMOFMWCNT涂层PE隔膜的示意图。b。具有不同隔膜的LiS电池示意图:常规隔膜(左)和NbNNG修饰隔膜(右)。c。LiS的常规配置示意图,带有商用PP隔膜以及位于隔膜和硫正极之间的NbNG夹层。d。OliOAPSPMIA隔膜对锂硫电池中锂多硫化物抑制和锂离子迁移的影响示意图。e。常规锂硫电池系统和集成柔性锂硫电池系统的工作原理示意图。   图3。a。通过Sn涂层改善锂金属负极电化学性能的机理。b。是否经MPC优化的LiS电池示意图。c。通过简便的MLD工艺直接将铝涂覆在锂金属上,从而在锂箔上...(全文)

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