1. 首页
  2. 学术动态
  3. 博采百家
  4. AdvancedScienceNews

ChemSusChem:具有离子选择功能的普鲁士蓝修饰隔膜用于高效锂硫电池

锂硫电池放电过程中会生成多硫化锂溶解到电解液中并扩散到负极表面,这造成活性物质的损失和金属锂表面的钝化。最近哈尔滨工业大学张乃庆教授、孙克宁教授团队采用水浴法制备了普鲁士蓝修饰的Celgard膜,并将其作为一种新型、具有离子“筛分”功能的隔膜材料。普鲁士蓝是一种具有独特结构的金属有机框架材料,实验和理论计算结果均表明,普鲁士蓝分子具有合适的孔道尺寸和独特的框架结构,对多硫离子和锂离子的跨膜输运具有选择性“筛分”作用,可以有效地抑制多硫化物的穿梭,而不影响锂离子的扩散。同时,相比于之前普遍采用的涂覆或抽滤的方法,该技术简化了制备功能化隔膜的流程。

ChemSusChem:具有离子选择功能的普鲁士蓝修饰隔膜用于高效锂硫电池

图1 普鲁士蓝修饰隔膜的相关表征及理论结算结果

 

ChemSusChem:具有离子选择功能的普鲁士蓝修饰隔膜用于高效锂硫电池

图2 PB/Celgard隔膜的电化学性能展示

由于PB/Celgard隔膜对多硫离子具有选择性“筛分”作用,使得该隔膜可以发挥出很好的电化学性能及循环稳定性。研究结果表明,PB/Celgard隔膜的锂离子的电导率为0.132 mS cm−1,锂离子转移数为0.92,锂离子扩散系数为9.28cm2s−1,这些都与已商业化的Celgard隔膜相近,在1 C的电流密度下,循环1000圈的容量衰减率只有每圈0.03%。这种离子选择性“筛分”隔膜的制备为功能化锂硫电池的隔膜设计提供了新思路。

相关工作发表在:ChemSusChem;DOI: 10.1002/cssc.201800871

 

作者:XianWu, Lishuang Fan, Yue Qiu, Maoxu Wang, Junhan Cheng, Bin Guan, Zhikun Guo,Naiqing Zhang* and Kening Sun*

本文来自AdvancedScienceNews,转载旨在知识传播,本文观点不代表清新电源立场。 扫描页面右上角二维码关注微信公众号AdvancedScienceNews

发表评论

登录后才能评论

联系我们

0755-86936171

有事找我:点击这里给我发消息

邮件:zhangzhexu@v-suan.com

工作时间:周一至周五,9:30-18:30,节假日休息

QR code