长安储能研究院：石墨烯气凝胶解决锂硫电池致命bug

2024-01-18 12:09

长安储能研究院是由长安绿电科技有限公司全额拨款、并与西安交大国家储能研究平台的多位教授科学家共建的新能源储能科研平台，聚焦储能领域的前沿技术研究和市场洞察，推动产学研用从理论走向商用。

近日，长安储能研究院在探索储能技术中发现，锂硫电池凭借其高理论比容量和能量密度在新一代储能电池技术中展现出巨大潜力。然而该电池体系固有的问题也逐步显露，尤其是锂硫电池面临的严重穿梭效应和氧化还原反应动力学缓慢两大问题，这些问题对电池性能有极大的负面影响，严重限制了锂硫电池技术的商业化应用。

针对锂硫电池目前潜在的技术难题，长安储能研究院从一份研究报告中获悉，湖北大学材料科学与工程学院的梅涛教授及其团队针对锂硫电池的核心挑战，提出了一个革命性的硒缺陷调控策略成功解决了上述难题。该团队开发了一种富含Se空位的MoSe²纳米片修饰的石墨烯气凝胶(MoSe_2-x/GA)，不仅作为锂硫电池的无粘结剂阴极使用，还单独作为中间层发挥作用。这种先进的材料设计显著提高了电池的整体性能，为解决锂硫电池存在的短板问题带来了突破性的进展。

通过中间层的巧妙设计，MoSe^2-x@GA材料将电池循环过程中泄漏的LiPSs重新吸附，转化其它不活跃物质，不但减缓了穿梭效应，而且提高了电池容量的稳定性。经过测试，MoSe^2-x@GA的电导率达到惊人的2.3 S cm-1，比纯2H相MoSe₂的电导率高2~3个数量级，这证实了缺陷调控策略在提升材料导电性和活性方面的有效性。此外，该材料在实验中还展现了卓越的循环性和稳定性，尤其是在高硫负载和低电解质条件下呈现的良好比容量表现，更是令行业对下一代高性能电池的研究与应用充满期待。

MoSe_2-x@GA/S⁺层间集成电极的制备及机理图

这一重大进展为锂硫电池技术带来了前所未有的突破，长安储能研究院深信此举对推动整个行业发展以及加速电池产品的商业化进程至关重要。在长安绿电科技有限公司的强有力的资金支持下，长安储能研究院将继续发挥科研实力优势，深入探索储能技术的新边界，并持续关注锂硫电池领域的动态，以持续创新的实力为储能行业的未来做出卓越贡献。

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