近几年,锂离子电池技术之所以进步飞快,主要是因为电池材料的创新研究与应用进展,通过新材料的开发进一步提高电池质量、降低生产成本、改善安全性。目前,商业化的电池主要有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元锂,虽然它们被广泛应用汽车,航空等领域,但是价格偏高及生产原材料短缺,因此,锂硫电池正在引领下一代电池科技的新航向。那科学家利用氧化钨修饰锂硫电池材料的技术方案是怎样子的呢?
氧化钨主要改性锂硫电池的正极材料。正极材料包括导电基底、氧化钨、导电聚合物及单质硫。其中,该氧化钨被烘干碾压至0.33毫米裁成40mm宽X15mm长的极片,并以微球腔形态在导电基底上定向排列;而导电聚合物应为聚苯胺、聚吡咯、聚乙炔、聚噻吩、聚苯撑、聚苯撑乙烯及它们的衍生物。
氧化钨沉积于导电基底底部和外表面,形成中空定向排列的氧化钨球腔,导电聚合物沉积在腔体内底部,单质硫附着在腔体内部。其有序排列形成的球腔不仅可以负载大量的硫活性物质并抑制多聚硫化物的溶解及穿梭效应的发生,避免对正极造成腐蚀;而且使电极材料的能量密度与倍率性更高,循环性能和导电性更好。
公告显示,新能源汽车用锂离子电池市场年平均增长率在50%左右。锂因其成本低、储量大成为便携式能源解决方案的优胜选。然而,相比较而言,锂硫电池的储能能力是锂离子电池的4倍以上,其将可能替代传统的锂电池。