武汉大学Hui-Hui, Li在Advanced Materials发表重要研究成果
论论资讯 ｜ 2023-10-23 ｜
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Advanced Materials
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Routes to Electrochemically Stable Sulfur Cathodes for Practical Li-S Batteries
Li Hui; Yang Hanxi; Ai Xinping
Published：2023-10-22
DOI：10.1002/adma.202305038
研究背景
在过去的十年中，锂硫（Li-S）电池作为一种后锂离子技术得到了广泛的研究，然而，它们的实际能量密度和循环性能仍然远未达到商业开发的要求。尽管文献中报道了许多极高容量和循环稳定的S正极和Li负极，但由于实验室研究和工业应用之间存在巨大的差距，它们的应用于实际的Li-S电池仍然具有挑战性。实验室研究通常使用低硫载量和高电解质/硫（E/S）比率的薄膜电极进行，而实际电池需要厚/高硫载量的正极和低E/S比率才能实现所需的能量密度。因此，本文从多孔电极的极化理论视角分析了传统硫正极的溶解/沉积机制的固有问题，并从作者自己的理解出发，讨论了构建电化学稳定的硫正极的可能策略，以便实现实际可行的Li-S电池。
研究内容
本文主要研究了如何构建电化学稳定的硫正极，以便实现实际可行的Li-S电池。通过分析传统硫正极的溶解/沉积机制的固有问题，本文提出了多种可能的策略，包括使用新型的多孔硫正极材料、改进电解液配方、优化电极结构等。为了验证这些策略的可行性，本文还使用了多种方法进行测试和分析，包括电化学测试、X射线衍射分析、扫描电子显微镜等。
研究意义
本文的创新点在于提出了多种可能的策略，以构建电化学稳定的硫正极，以便实现实际可行的Li-S电池。这些策略不仅可以提高Li-S电池的能量密度和循环性能，还可以为未来的电池研究提供新的思路和方向。此外，本文的研究还有助于推动Li-S电池技术的商业化应用，为能源领域的可持续发展做出贡献。
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