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基于MOF的锂硫电池隔膜可抑制穿梭问题

导读: 研究表明,基于MOF的隔膜在锂硫电池中起到了一种离子筛的作用,可以有效地通过Li+,同时抑制聚硫化物迁移到负极。在此基础上,研究人员利用含S量约70%的介孔碳材料作为正极材料,所得到的锂硫电池在1500次循环过程中,每个循环的容量衰减率低至0.019%,且首个100次循环中容量几乎保持不变。

  锂硫电池作为新一代储能技术的主要优点在于:相对较低的成本,高的理论能量密度(2600 Wh/kg)。

  其发展的主要障碍之一在于:电化学反应过程中产生的溶解性聚硫化物中间体在电极之间穿梭,导致电池能量密度降低,循环性能不好。

  有鉴于此,Bai等人报道了一种基于MOF的锂电池隔膜有效地抑制了聚硫化物的穿梭问题,提高了锂硫电池长期循环稳定性。

基于MOF的锂硫电池隔膜可抑制穿梭问题

图1. MOF@GO电池隔膜

  研究表明,基于MOF的隔膜在锂硫电池中起到了一种离子筛的作用,可以有效地通过Li+,同时抑制聚硫化物迁移到负极。在此基础上,研究人员利用含S量约70%的介孔碳材料作为正极材料,所得到的锂硫电池在1500次循环过程中,每个循环的容量衰减率低至0.019%,且首个100次循环中容量几乎保持不变。

基于MOF的锂硫电池隔膜可抑制穿梭问题

图2. 聚硫化物透过性测试

基于MOF的锂硫电池隔膜可抑制穿梭问题

图3. 电化学性能

 

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