8. Nano Energy高效能锂硫电池中高硫含量的单壁碳纳米管网络
锂硫电池(Li-S)是下一代能源存储系统中最有前途的备选。然而，有限的含硫量和阴极区域硫负载导致区域容量较低，甚至不能胜过最先进的锂离子电池，大大抵消了Li-S电池的高能优势，进一步阻碍了其实际应用。近日，中科院金属所李峰研究员和刘畅研究员(共同通讯作者)等从理论上表明硫主体纳米材料的电子导电效率对于含硫量有着至关重要的作用，并构建高效的单壁碳纳米管(SWCNT)导电网络进行概念验证研究，含硫量高达95 wt %。交织的SWCNTs不仅提供了丰富的电子和锂离子运输路径，而且还促进硫转化反应时多硫化物的捕获。因此，该锂硫电池具有较高的区域容量(8.63 mAh·cm-2)以及较高区域硫负载量(7.2 mg·cm-2)，远高于锂离子电池(4 mAh·cm-2)。上述方法为高能量密度锂硫电池的电极材料提供了一种新的设计理念，可扩展到其他电化学储能系统。
9. Nano Lett.冷冻干燥制备S-GO-CNT纳米复合物及其高硫负载性能
室温下的锂/硫(Li/S)电池是储能器件中的佼佼者，但硫电极自身的某些缺陷很大程度上限制了其电化学应用。近年来，实验室研究的部分硫基活性物质，通过合理的结构设计后已尽力克服硫电极的缺点，表现出优异的电化学性能。美国加州大学伯克利分校的Elton J. Cairns 教授(通讯作者)报道了一种新型硫电极材料——十六烷基三甲基溴化铵-硫修饰-氧化石墨烯-碳纳米管复合物(S-GO-CTA-CNT)。理论计算表明，当电解质与硫的质量比(E/S)较小时，硫负载量为6 mg·cm-2或者更高时，电池的能量密度有望达到300 Wh·kg-1。测试表明，泡沫铝电极在80-150次循环中显示出900-1000 mAh/gS之间的高比容量。对于高硫负载电极(11.5 mgS·cm-2)，大量的电极材料成功地容纳在泡沫铝衬底中，显示出900-1178 mAh/gS的高比容量，并且在高低电流密度下循环性能优异。
<上一页3
