德州大學將二硫化鉬用作陽極塗層 提升鋰硫電池能量密度
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蓋世汽車訊 據外媒報道,德州大學達拉斯分校(The University of Texas at Dallas)采2D二硫化鉬(molybdenum disulfide,MoS2)作為鋰金屬電池陽極的防護層,大幅提升鋰硫電池的性能。
圖片選自greencarcongress.com
研究人員採用二硫化鉬,旨在提升鋰電沉積(Li electrodeposition)的穩定性並抑制鋰晶枝形核(dendrite nucleation sites)的形成。
研究人員用塗有二硫化鉬的鋰及3D碳納米管-硫(3D carbon nanotube-sulfur)分別作為該款鋰硫電池的陽極及陰極,其比能量密度(specific energy density)為~589?Wh/?kg,在0.5℃下經1200次充放電後,庫侖效率(Coulombic efficiency)為~98%。
該方式或將實現高能量密度,提升鋰金屬電池的安全性。相較於鋰離子電池,鋰硫電池擁有諸多優勢,造價相對便宜、分量輕、儲能是鋰離子電池的近兩倍,且環保型更佳。
然而,硫是一款性能較差的導電體(electrical conductor),僅僅充放電數次,該材料就變得不太穩定。而鋰硫電池未能成為主流產品的另一個原因在於:電極分解(Electrodes breaking down)。
而鉬金屬原廠則常被用於鋼材的硬度提升及硬化,當其與兩個硫原子結合時,生成的材料可被用於調節塗層的厚度。研究人員發現,該材料可提升硫的穩定性及其導電性,從而獲得更大的能量密度,助推鋰硫電池的商業化進程。
該研究獲得了韓國科技評估和規劃院(Korea Institute of Energy Technology Evaluation and Planning,KETEP)及國家研究基金創新材料探索項目(National Research Foundation of Creative Materials Discovery Program)的資金支持。
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