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锂硫电池研究进展

发布日期:2016-03-11     浏览次数:次   
       董全峰教授课题组在锂硫电池新型正极材料研究中取得重要进展，相关研究成果以“A Novel Synergistic Composite with Multi -Functional effects for High-Performance Li-S Batteries”为题发表在国际学术期刊“Energy & Environmental Science”上（2014年影响因子 20.523）。
       具有更高比能量的电池一直是人们追求的目标，作为下一代高比能化学电源，锂硫电池已成为研究领域及产业界关注的焦点。这一体系使用硫材料做正极、金属锂做负极，其比能量可达现有锂离子电池的数倍。实际上，自提出将硫作为电池正极材料迄今已有50余年的历史，但由于硫是一种电子绝缘体及其反应过程的复杂性，尽管其间人们开展了大量的研究，这一体系至今尚未进入实用领域。制约其应用进程的主要问题是硫材料的利用率、容量衰减、“穿梭效应”等。
该研究首次将过渡金属Co-N的协同催化效应应用于S的氧化还原过程，设计开发出一种新型的以MOFs材料为前驱体制备合成的多功能Co-N-GC复合材料应用于锂硫电池。Co-N-GC多功能复合材料集电子导电、催化、抑制穿梭等功能于一体，有效克服了活性材料流失、容量衰减问题，抑制了中间产物的穿梭效应，改善了反应过程的动力学，取得了十分优异的电化学性能。在深入探讨硫复合材料反应机理的基础上，该研究还提出了“多功能、双催化”的概念，对构筑新型高比能电化学储能系统具有指导意义。同时，这种材料还表现出制备过程较容易，具备大规模产业化的价值。
       该研究工作是在厦门大学董全峰教授和郑明森副教授的指导下，由李艺娟博士和范镜敏博士等共同完成的。研究工作得到了科技部重大基础研究计划（973计划，项目批准号：2015CB251102）、国家自然科学基金委（项目批准号：U1305246, 21321062）和中央高校基本科研业务费专项资金资助（项目批准号：20720150042）的资助。
               
       论文链接：http://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2016/ee/c6ee00104a 

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