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基于固固转化反应的锂硫二次电池

王久林教授团队

主要内容

由于理论能量密度约为现有锂离子电池的5倍 并且硫资源广泛,锂硫电池成为下一代高比能电池的代表。传统硫正极经历溶解 -沉积电化学反应历程,导致多硫离子溶解穿梭、库伦效率低和自放电率高等关键问题。
项目团队在分子级别为碲构建了导电网络,创制了硫基复合材料(S@pPAN),将绝缘体硫的导电率提高到 10-4S/cm 数量级,开创了固固转化反应新机制,彻底消除了多硫离子溶解现象,受到广泛跟踪研究,被同行誉为"为数不多中国创制的电池材料"。项目团队还为 S@pPAN 定制了水性多功能粘接剂、界面相容的本质安全电解质从锂负极本体、人工界面、阻挡层等多角度研制出了电化学高度可逆的锂负极。
在国家自然基金重点项目(海峡联合)和广东省重点研发计划的资助下,项目团队将上述硫复合材料、本质安全电解质和高可逆锂负极集成高比能长寿命且本质安全锂硫二次电池。

荣誉奖项

在 Adv Mater, Angew, Energ Environ Sci, Adv Funct Mater 等期刊发表文章 150 余篇,授权中国专利 15 件和美国专利1件,荣获 2016年上海市自然科学一等奖。

研究展望

高比能长寿命锂硫二次电池在智能终端、无人机、新能源汽车等领域具有广阔的应用前景。

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