Ti3C2 (MXene) -S锂硫电池复合正极的制备和电化学性能文献综述
2020-06-10 22:41:41
Ti3C2 (MXene) #8211; S锂硫电池复合正极的制备和电化学性能
南京工业大学材料科学与工程学院 涂柯俊
摘 要:
目前市场上的锂离子电池,由于其理论比容量大小受限而很难满足社会发展的要求。但Li-S电池其理论比容量高达1675 mA#903;h/g,理论能量密度高达2600W/kg,使Li-S电池成为最具发展前景的二次电池体系之一。本文综述了锂硫电池的工作原理、存在的问题以及正极材料的研究现状、简要介绍了新型二维过渡金属MXene的性能及其应用,最后分析了本课题的研究意义。
关键词:锂硫电池 MXene 正极材料 综述
ABSTRACT
Nowadays, lithium batteries are difficult to meet the requirements of the development of society due to their limited theoretical capacity. However, Li-S batteries#8217; theoretical capacity can reach 1675 mAh / g with sulfur as their positive electrode, and the theoretical energy density of Li-S batteries can reach 2,600 W / kg, which makes Li- S batteries to become one of the most promising secondary battery system. In this paper, the working principle and problems of the lithium-sulfur battery and the research status of the cathode materials are reviewed. The performance and application of the new two-dimensional transition metal MXene are briefly introduced. Finally, the significance of the study is analyzed.
Keyword: Lithium-sulfur batteries; MXene; cathode materials;review
1 引言
由于矿物燃料资源的枯竭及其燃烧带来的环境问题越来越严重,人们开始寻求新的能源装置。锂离子电池具有能量密度较高,寿命长,无记忆效应以及高电势差等优势,它已经成为市场中电子产品储能的优选来源。随着社会的发展,人们对电子设备和电动车,大型储能电站的要求越来越高,逐步向高功率和小型化过渡。而目前市场上的锂离子电池,因其理论比容量受限,很难满足社会发展的要求。不过,Li-S电池用硫作为正极,其理论比容量可高达1675 毫安时/克,其理论能量密度可高达2600瓦时/千克,硫的低毒性,低成本及资源丰富,使Li-S电池成为继锂离子电池之后的下一代商用高能电池。以Ti3C2为代表的MXene是一种新型的类石墨烯结构二维过渡族金属碳化物,具有独特的二维形貌、优异的导电性和丰富的表面化学特性,是一种极具前途的Li-S正极载体材料,已越来越受到科学家们的重视。
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