成都出台“能源新政”:提供优价供电、放宽直购电交易

小编历史变迁81

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新政导致通常所制备的硫电极膜的厚度低于100μm的工业标准(硫负载量1mgcm-2)并且离子传输电流密度受限(通常2mAcm-2)。而对于实现锂硫电池的高倍率性能,提供Li离子的扩散能力起到决定性作用,其作用可能远大于材料的电子导电性。

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【图文导读】图一晶体结构(a)具有层间分子空间的MMT和阳离子的框架结构(b)从MMT到Li-MMT的阳离子交换的示意图(c)Li离子扩散的能垒与Li-MMT的层间表面的示意图,优价易其远低于碳基电极中的扩散势垒图二结构表征和物相表征 (a,优价易b)Li-MMT的SEM图像(c)接触角测试(d,e)Li-MMT/S的HRTEM图像,显示层间间距为1.396nm(f)S粉末,Li-MMT/S和Li-MMT的XRD图谱图三锂离子扩散和电化学性能 (a)Li-MMT/S电极在1.5至3.0V的0.1至1.2mVs-1范围内的不同扫描速率下的C-V曲线(b)锂离子扩散能力对比(c)AB/S和Li-MMT/S电极之间的穿梭电流与施加的恒电位充电电压的比较(d)AB/S和Li-MMT/S电极的倍率性能对比(e)Li-MMT/S电极在5mAcm-2下的长期循环性能图四Li-MMT/S电极的高电流密度循环分析 (a,b)分别具有4mgcm−2硫负载的AB/S和Li-MMT/S电极的恒电流充电/放电曲线(c)硫负载量和电流密度之间的相关性以及文献中最近的相关报道(d)不同硫载量的EIS图(e)Li-MMT/S电极在8mAcm−2下的长循环性能,硫载量为5.2mgcm−2(f,h)电流密度分别为2和8mA/cm2时锂金属负极的的表面形态(g)锂金属负极在高电流密度下沉积的自愈原理图图五理论计算(a)Li-MMT在各种多硫化物(Li2S,Li2S2,Li2S3,Li2S4,Li2S6和Li2S8)上的吸附构象(b)吸附结合能和总结合能的趋势显示出各种多硫化物的强结合强度(c)分别暴露于AB,MMT和Li-MMT后,Li2S8溶液的紫外-可见光谱(350-700nm)【小结】总之,本文首次报道了具有原子层间离子路径的锂蒙脱土(Li-MMT)作为硫主体用于高硫载量的Li-S电池。主要从事锂离子电池与原位表征方面的研究工作,供电近年来的项目包括国家重点基础研究发展计划项目课题、供电国家自然科学基金项目、中组部青年千人计划项目和中德国际合作项目等。由于Li-MMT的独特结构,放宽层间距大于1nm,电解液可有效渗透硫电极。

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此外,直购Li离子可以在层间快速的迁移,直购密度泛函理论(DFT)计算表明其迁移势垒约为在碳基材料表面的一半,从而实现Li离子能够较快速的进入材料内部。何伟东:电交电子科技大学物理学院,电交教授/博导,主要研究方向为锂电池/燃料电池离子器件,锂电池材料的生长理论、制备、器件集成及性能分析,及新型环保材料及技术。

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【成果简介】近日,成都出台电子科技大学熊杰、成都出台何伟东教授联合苏州大学晏成林教授(共同通讯作者)首次引入具有原子层间离子路径的锂蒙脱土(Li-MMT)作为硫主体,构造了具有高硫负载量和高倍率性能的锂硫电池。

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