科学技術の継続的な進歩により、特に電気自動車などの大規模なエネルギー貯蔵の分野で、リチウムイオンバッテリー技術のより高い要件が提案されており、エネルギー密度が高く、価格が低い新しいリチウムイオンバッテリーが必要です。その中で、リチウム硫黄バッテリーは、一種のマルチエレクトロン反応リチウムイオンバッテリー、そのエネルギー密度（2600WH\/kg）、および価格の利点が、現在のリチウム鉄リン酸リン酸リチウムおよびリチウムコバルト酸化物の市販バッテリーよりもはるかに高いため、幅広い注目を集めています。ただし、元素硫黄の導電率が低い、中間ポリスルフィドのシャトル効果、充電および放電プロセスの体積拡大など、充電および放電プロセスには一連の問題があります。現在、研究者は、多孔質炭素を介した硫黄陽性電極の導電率を改善し、窒素ドーピングを介したポリスルフィドの吸着を改善するなど、硫黄陽性電極の宿主材料の一連の最適化戦略を提案しています。ただし、さまざまな手段で得られた効果は限られており、問題を根本的に解決することはできません。したがって、さまざまな機能を組み合わせた、より効果的な正の電極ホスト材料が必要です。
リチウム硫黄電池用の新しいナノコバルト多孔質炭素宿主材料は、北京大学によって開発されました
新しいリチウム硫黄バッテリー材料
最近、新しい材料パンFeng Clean Energy Center研究グループの北京大学深Shenzhen大学院大学院は、1つのMOF材料教授が率いるコバルトナノクリスタルドープ窒素ドープの多孔質カーボンケージの一般的な責任に基づいて準備されました。計算は、パフォーマンスの理由を明らかにし、COナノ結晶、リチウムイオンの拡散のポリ硫化物吸着ダイナミクスを照らし、新しいタイプのリチウムバッテリーカソード材料の調製のために、肯定的な役割の変換を照らします。この作業は最近、Advanced Energy Materials（2020,10（9）、1903550、if =24。884）に掲載されました。
この作業の斬新さは、研究チームが高い特定の表面積を持つZNCO-MOFを吸着するグルコース小分子を吸着させることであり、炭化プロセス中に、グルコースはMOF空洞のSP2構造炭素フレームに優先的に炭化し、コバルト金属を分離し、電気伝導率を高めます。同時に、適切な量の硫黄が{-- 87 wt％のアクティブ硫黄材料を表面ではなく炭素ケージに積み込むことができるため、硫黄とカーボンケージの骨格が強力な相互作用を維持することができます。高分散を伴うコバルトナノクリスタルのチームの調製は、大量のカーボンケージの窒素ドーピングの負荷を負担します。硫化物から硫化物への活性材料への窒素ドーピングと、電気導電率の改善、高硫黄含有量、ストレスの関連、リチウムイオン拡散ダイナミクスの高速化など、多機能効果を備えた多機能効果を備えています。中間体など、リチウム硫黄電池がパフォーマンスと長いサイクルの寿命の高い比率を確保することができます。
リチウム硫黄電池用の新しいナノコバルト多孔質炭素宿主材料は、北京大学によって開発されました
新しいリチウムの電気化学的特性 - 硫黄複合アノード材料
同時に、一連の研究により、骨格に運ばれる高度に分散したCOナノ結晶がリチウムイオンの拡散とポリスルフィドの酸化還元を効果的に促進できるだけでなく、ポリスルフィドの吸収をさらに高めることができることが示されています。この作業は、リチウム硫黄電池のポリスルフィドの高性能触媒としての遷移金属の新しい参照を提供します。
この作業は、パンフェンの指導の下で完了しました。この論文の共同ファースト著者は、博士課程の学生である王ルイとポスドクのヤング・ジンロンであり、Xiao Yinguo教師と教師Pan Fengが共同対応する著者でした。この作業は、国家主要な研究開発プログラム材料遺伝子工学、グアングドン州の主要研究所、および深Shenzhenの科学技術革新委員会によってサポートされています。
