5 张久俊院士:锂离子电池未来的发展趋势是什么?锂硫电池作为新型电池面临的挑战是什么?

发布于 2022-07-26 06:16:57

锂离子电池未来的发展趋势是什么?锂硫电池作为新型电池面临的挑战是什么?
在国轩高科第11届科技大会上,加拿大皇家科学院工程院院士围绕锂硫电池做了精彩的主旨演讲。
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零碳科技
零碳科技 2022-07-26
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锂硫电池主要问题是导电性能较差
张院士在主旨报告中,重点介绍了可充电锂硫电池研究动态和进展。他指出,锂硫电池能量密度相对较高,可达到600Wh/kg,功率密度3000W/kg,成本低,且低温运行,目前能够用的不是纯硫,而是复合硫材料,成本更低。锂硫电池目前存在的主要问题中,公认的问题之一就是它正极硫的导电性较差,充放电过程中体积膨胀比较大,穿梭效应比较明显,还有就是锂负极的安全性问题等。主要的改良策略是在硫正极、隔膜、电解质等几个方面。
多聚物石墨烯材料可提高性能
张院士随后分享了他们团队所作的主要改良工作,比如,在正负极方面,发展了多聚物石墨烯材料,这类材料对于锂硫化合物具有良好的物理支撑和化学吸附作用,可以有效地抑制穿梭效应,提高产品性能;此外,他们还发展了一些碳硫碳复合物和硫酸铵复合物,提高了材料的库伦效率和寿命;还采用了水热法制备三维多孔石墨烯气凝胶纳米硫,这种纳米硫尺寸很小,能够均匀分布在石墨烯表面,形成碳氧硫共价键,从而抑制硫溶解的穿梭效应,成为可以量产的正极材料。
锂硫电池可以进行一定程度推广
演讲的最后,张院士还重点介绍了锂硫电池产业化情况,包括中科院金属研究所与新金路集团合作研发石墨烯锂硫电池,南京骊电新能源的锂硫电池的产业化,四川华昆能源有限公司石墨烯锂硫电池,中核钛白占股公司与江苏合志新能源生产锂硫电池,中科院宁波材料所和赣锋锂业合作开发锂硫电池等。他认为,基于化石燃料造成污染并破坏我们的环境,大力发展电动汽车是大势所趋,所以要推进液态和固态锂电池,包括锂离子电池、锂硫电池等的研究开发。对于锂硫电池,技术已具备可普及的成熟度,可以进行一定程度的产业化推广。

人物简介:张久俊教授,福州大学材料科学与工程学院院长,加拿大皇家科学院院士 加拿大工程院院士,博士生导师。研究领域涉及物理化学、材料学、电化学、电分析、电催化、电池、锂离子电池、燃料电池、超级电容器、光电化学以及传感器等各个方面。主要集中于纳米材料(电极材料和电极催化剂),纳米技术在电化学能源、转换和存储方面,包括燃料电池、电池以及超级电容器等方面的研究开发image.png

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