MoS2提升锂硫电池能量密度

据了解,德州大学达拉斯分校(TheUniversityofTexasatDallas)采二维MoS2(二硫化钼,molybdenumdi sulfide)作为锂硫电池阳极的保护层,旨在锂电沉积的稳定以及抑制锂枝晶的形成,从而增加电池的能量密度。

二硫化钼图片

二硫化钼是辉钼矿的主要成分,黑色固体粉末,有良好的金属光泽。其因为是层状结构,相较于同属二维材料的石墨烯,拥有1.8eV的能带隙,电子迁移率最高可达约500 cm^2/(V•s),电流开关率达到1×10^8,所以在电池领域有着广阔的应用空间。

单质硫在地球中储量丰富,有价格低廉、环境友好等特点,但是,其导电性能非常差,不稳定性,经过数次充放电循环后,材料极易变形、分解,进而阻碍了锂硫电池成为未来市场主流产品的可能。

锂电池图片

德州大学研究者用含有MoS2的锂及3D碳纳米管-硫分别作为该款电池的阳极及阴极,其比能量密度约为589Wh/?kg,在0.5℃下经1200次充放电后,库仑效率约98%。实验表明,该方式能大大提升电池密度与安全性。

锂硫电池是锂电池的一种,以硫元素作为正极材料,以金属锂作为负极材料。以硫作为正极的电池,其材料理论比容量比电池理论比能量还高,分别达到1675mAh/g和2600Wh/kg,远大于市场上广泛应用的钴酸锂电池的容量(<150mAh/g)。 锂硫电池拥有诸多优势,造价相对便宜、分量轻、储能大,绿色环保,是一种非常有前景的锂电池。 总的来说,MoS2的改性将助推锂硫电池的商业化进程。

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