不同硫源制备氧化石墨烯/硫复合材料及其电化学性能研究文献综述
2020-06-29 20:23:22
1.前言 随着能源危机日益加剧,新能源已经成为今后世界上的主要能源之一。
而新能源材料则是实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料。
能源的转化、材料的应用体现在电池产品上尤为突出。
同时电子信息时代使人们对移动电源的需求快速增长,开发价廉、安全、性能优异、环境友好的化学电源技术备受关注。
国家发改委2007年12月14日在《产业结构调整指导目录(2007年本)》中首次提出鼓励建设新能源汽车充电站工程,为电动汽车在我国的产业化提供了现实的依据,将极大地推动和加速我国电动汽车行业的进展。
电动汽车的三大核心技术包括电池、电机和控制系统,其中电池作为电动车的动力心脏,必须具备以下几个特点:安全性好、成本低、比容量高、能进行大电流输出、使用寿命长、无污染和可快速充电等。
在目前所有电池系统中,锂离子电池能最好的满足以上要求[1, 2],从而成为研究的热点。
而当前通讯、便携式电子设备、电动汽车和空间技术等方面的迅猛发展,对电池的性能提出了越来越高的要求,发展具有高比能量、低成本和环境友好的新型锂离子二次电池具有非常重要的意义。
表1 锂离子电池用的各种正极材料的性能参数[3] Table 1 Properties of the several cathode materials for lithium ion batteries Cathode materies Theoretical capacity/ mAh﹒g-1 Voltage/V Specific capacity/ mAh﹒g-1 Relative price LiCoO2 275 3.7 130-140 1 LiNiO2 274 3.4 170-180 0.86 LiMn2O4 148 3.8 100-120 0.17 V2O5 400 2.5 200-300 0.085 LiFePO4 170 3.4 140-150 0.2 S 1675 2.2 200-1000 0.017 传统的过渡金属氧化物基正极材料如LiCoO2、LiNiO2和LiMn2O4等由于其理论储锂容量的限制(见表1),对这些过渡金属氧化物基正极材料进行组成和工艺的改进难以使锂电池在能量密度上取得突破性进展。
因此,新的高能量密度、长循环寿命、低成本的储能材料的开发尤为重要。