锂硫电池非正极材料研究进展

锂硫电池非正极材料研究进展

随着现有能量密度的提高,现有商品化的锂离子电池已经不能满足长巡航里程的需求了,需要开发出新的体系,锂硫电池作为潜在的下一代备选的材料,也受到科研工作者的关注,上期介绍了正极材料的研究进展,本期主要介绍负极以及其他材料的研究进展。

锂硫电池非正极材料研究进展

多孔集流体的引入,在一定程度上改善了锂硫电池的体积膨胀,但其在加工制造过程中的一些问题,后续还是需要进一步研究解决,例如孔径的大小和分布,匀浆涂布时后浆料的粘度,碾压时候产生的毛刺等等问题

 

锂硫电池非正极材料研究进展

Pluronic:是聚丙二醇与环氧乙烷的加聚物。由于充放电过程中体积的膨胀,所以对于胶的选择也尤为重要,需要良好的加工性能,高的弹性模量以及回弹性能,耐酸碱性等等,目前主要研究还是集中在聚合物改性、掺杂方面

 

锂硫电池非正极材料研究进展

由于穿梭效应的存在,锂硫电池一直存在着库伦效率低,自放电大等问题,所以相关的阻隔层技术应运而生,在充放电过程中只让锂离子通过,阻隔多硫化物的扩散,但有可能会造成阻抗的增加,相关的优化还在进一步研究中

锂硫电池非正极材料研究进展

 

锂硫电池非正极材料研究进展

类似于陶瓷隔膜,将一些功能性材料涂覆在隔膜上,这种方法易于规模化生产,但是材料的选择仍然是重点以及难点

 

锂硫电池非正极材料研究进展

 

锂硫电池非正极材料研究进展

下一步的研究在于陶瓷和聚合物复合薄膜,多孔和轻量化以及附加的物理和化学功能薄膜的研究

锂硫电池非正极材料研究进展

负极锂金属的使用是未来的一个趋势,但锂枝晶的生长和控制目前仍在研究当中,需要构建稳定的、高弹性模量的保护层,以及高的电导率的保护层

 

总之,随着传统碳负极材料的理论能量密度达到了极限值,相关新材料体系的研发迫在眉睫,所以需要更多科研工作者的努力,达到国家对于新能源产业的期望以及满足长续航里程纯电动车的需求,时间紧任务重,必须撸起袖子加油干

 

来源:锂电联盟会长

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