Litium-svavel (Li-S) batterier har väckt stor uppmärksamhet för sin höga energitäthet, låg kostnad och miljövänlighet. Dock, de lider av kort livscykel, låg columbic effektivitet, och säkerhetsfrågor. Genom att sammanfatta och beskriva de effektiva strategierna för att lösa ovanstående utmaningar, i denna recension, de senaste framstegen i svavel/kolkatodmaterialen och motsvarande högsäkerhetselektrolyter mot avancerade Li-S-batterier presenteras. Vissa potentiella frågor och möjliga utvecklingsriktningar diskuteras också. Kredit:World Scientific Publishing
Hur ska man designa porösa kolmaterial för avancerade Li-S-batteriers katoder? Vilka elektrolyter studeras omfattande för Li-S-batterier med hög säkerhet? I en tidning publicerad i Nano , en grupp forskare från Qingdao, Kina har granskat de senaste framstegen inom svavel-/kolkatodmaterial och högsäkerhetselektrolyter mot avancerade Li-S-batterier. Vissa potentiella frågor och möjliga utvecklingsriktningar diskuteras också.
Litium-svavel (Li-S) batteri är ett av de mest lovande sekundära batterierna för sin höga energitäthet, hög naturlig mängd och miljövänlig natur av svavel. Dock, den kommersiella tillämpningen av Li-S-batterier möter vissa tekniska hinder, såsom låg cyklingsstabilitet till följd av skytteleffekten av polysulfider, låg elektrisk ledningsförmåga av svavel, och volymexpansion under laddnings-/urladdningsprocessen. Vidare, på grund av antändbarheten hos organiska lösningsmedel i flytande elektrolyter, den kontinuerliga bildningen av litiumdendriter och den låga antändningstemperaturen för kol-svavelblandningar, säkerheten för Li-S-batterier har blivit en annan viktig fråga som måste lösas.
På senare år har många olika strategier har lagts fram för att förbättra den elektrokemiska prestandan och säkerheten hos Li-S-batterier, innehållande utvecklingen av kol/svavelkompositkatoder, design av flamskyddande elektrolyter och skydd av negativa elektroder. I denna recension, Li-S-batteriernas utmaningar och trender diskuteras först. De senaste framstegen för svavel/kolkompositkatodmaterial för Li-S-batterier introduceras sedan i detalj. Därefter sammanfattas utvärderingsmetoderna och senaste utvecklingen av högsäkerhetselektrolyter mot avancerade Li-S-batterier. Till sist, utvecklingstrenderna för Li-S-batterier förutspås. Även om vissa problem med Li-S-batterier fortfarande är okända eller motsägelsefulla, dess mystiska slöja kommer gradvis att avslöjas med ytterligare djupgående forskning.
Ytterligare medförfattare till uppsatsen är Chen-Liu och Yue Gao från SINOPEC Safety Engineering Institute, Jin-Mei Zhang och Ya-Qin Wang från National Registration Center for Chemicals, Ministeriet för krishantering i Folkrepubliken Kina.
För mer inblick i den beskrivna forskningen, läsare uppmanas att ta del av tidningen på Nano .
