高性能锂硫电池中的多功能隔膜的研究

摘要

发展具有更高能量密度的二次电池是电子设备、电动汽车性能提升的关键,锂硫电池作为一类转化化学的储能体系,因其高能量密度、电极材料储量丰富、环境友好等特点,成为最具潜力的下一代高能电化学储能系统之一.本课题组在隔膜正极侧构建基于高导电性纳米碳材料的功能层，并将具有高导电性和极性的金属氮化物引入该功能层。将其应用于锂硫电池体系时，由于碳材料的物理吸附和金属氮化物的化学吸附的双重作用，该功能层可以有效抑制多硫化物在正负极之间的穿梭效应；同时，高导电性的金属氮化物对多硫化物的液液、液固氧化还原反应过程具有促进作用，可活化被阻挡在正极侧的多硫化物，提高活性物质的利用率。此项研究有助于理解隔膜的界面反应机理，为新型多功能隔膜的制备提供方法，对其他基于多电子转化反应的电化学储能体系也具有参考价值。