6月8日，內(nèi)蒙古納米碳材料重點實驗室稱，實驗室劉景海教授團隊聯(lián)合國內(nèi)多家高校，成功研發(fā)出柔性電催化納米纖維膜反應器，用以支持鋰硫轉(zhuǎn)化化學、電極模塊化堆疊技術，可實現(xiàn)實用化高硫負載、高容量和高倍率鋰硫電池制備。相關成果已在國際著名材料科學領域的期刊《Advanced Functional Materials》上發(fā)表。

劉景海介紹，鋰硫電池具有理論能量密度高（2600 Wh/kg）和低成本等優(yōu)勢，吸引了儲能產(chǎn)業(yè)界和能源材料領域廣泛關注。但是，氧化還原反應動力學遲緩、硫有效利用率低、可溶多硫化鋰嚴重穿梭效應及其與鋰負極之間發(fā)生的副反應等，一直是鋰硫化學轉(zhuǎn)化過程中的科學瓶頸。

研究團隊研發(fā)出一種柔性高導電異質(zhì)核殼結構納米纖維膜反應器，具有化學吸附、電催化和離子篩功能，可將多硫化鋰限制在納米尺度表面，并加速其可逆轉(zhuǎn)化以催化調(diào)制鋰硫轉(zhuǎn)化動力學。該纖維膜反應器在轉(zhuǎn)化動力學、離子擴散、電子轉(zhuǎn)移方面顯示出優(yōu)異的性能。

研究團隊通過采用實驗與DFT計算結合的研究方法，從化學鍵的斷裂形成及電荷轉(zhuǎn)移角度深入揭示了納米纖維活性位點的化學限域和電催化調(diào)控高硫利用率、高倍率容量和高電流密度長循環(huán)容量保持能力的機制。同時，電極模塊化堆疊技術構筑了可實用化、高硫負載、高容量的鋰硫電池，實現(xiàn)了優(yōu)于商用鋰離子電池的性能，為開發(fā)快速充電、高能量、高功率鋰硫電池提供了一條創(chuàng)新途徑。

來源：中國高新網(wǎng)

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