ï»?!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd"> 南工大开发出­‘…柔性高能量密度锂硫甉|± _中国聚合物网

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  如今åQŒæŸ”性、可½I¿æˆ´ç”µå­çš„快速发展,˜q«åˆ‡éœ€è¦å…¼å…·ä¼˜å¼‚机械柔性和高能量密度的可充ç”는µæ± ã€‚南京工业大学杨建教授和瑞士联邦理工学院联邦材料¿U‘学技术研½I¶æ‰€å¼ ä¼ èŠ›_šå£«ç ”½I¶å›¢é˜Ÿé€šåŠ›åˆä½œåQŒåˆ¶å¤‡å‡ºäº†å…·æœ‰å‡ºè‰²æŸ”韧性、可以经受频¾Jå¼¯æ›²çš„Ti₃C₂Tx/S导电¾U¸ï¼Œž®†å®ƒç›´æŽ¥ç”¨ä½œé”‚硫甉|± å¤åˆæ­£æžåQŒèŽ·å¾—了较高的放电容量和­‘…低定w‡è¡°å‡çŽ‡ï¼Œåœ¨æŸ”性、可½I¿æˆ´ç”µå­å’Œç»‡ç‰©é¢†åŸŸå±•çŽ°å‡ºäº†è‰¯å¥½åº”用前景。日前,相关成果发表在Advanced Functional Materials(先进功能材料)上ã€?

  锂硫甉|± (Li-S)以其å…ähœ‰é«˜èƒ½é‡å¯†åº¦ã€æˆæœ¬ä½Žã€ç»¿è‰²çŽ¯ä¿ç­‰½Hå‡ºä¼˜ç‚¹åQŒå¼•èµ·äº†äºÞZ»¬çš„极大兴­‘£ã€‚开发出可以¾lå—频繁弯曲的柔韧正极是设计面向下一代智能电子的柔性Li-S甉|± çš„关键。然而,单质¼‹«çš„¾lç¼˜ç‰ÒŽ€§ã€å¯æº¶æ€§ä¸­é—´äñ”物多¼‹«åŒ–é”?Li₂Sx)的穿梭效åº?即电池的正极材料——活性物质硫的损è€?和充攄¡”µ˜q‡ç¨‹ä¸­ç¡«çš„体¿U¯è†¨èƒ€(膨胀åˆîC¸€å®šç¨‹åº¦ä¼šè®©ç”µæ± â€œçˆ†æŽ‰â€?å¯ÆD‡´Li-S甉|± çš„åó@环性能较差、活性物质利用率低,严重制约了Li-S甉|± çš„发展和应用ã€?

  杨徏教授介绍åQŒå‰æœŸï¼Œä»–们研究团队制备å‡ÞZº†S@Ti₃C₂Tx复合‹¹†æ–™ç”‰|žåQŒåƈ发现MXene通过其表面的–OH化学吔R™„Li2Sxòq¶è¿›ä¸€æ­¥åŽŸä½åŞ成亚¼‹«é…¸ç›ä¿æŠ¤å±‚åQŒä»Žè€Œæœ‰æ•ˆæŠ‘制了Li2Sx的溶解和½I¿æ¢­åQŒå±•çŽîCº†MXene在固¼‹«ã€å®žçŽ°é•¿½E‹ç¨³å®šæ€§é”‚¼‹«ç”µæ± æ–¹é¢çš„巨大潜力(Advanced Science, 2018, 5(9): 1800502)ã€?

  “最˜q‘,我们又采用干法气相蒸镀的思èµ\åQŒåˆ¶å¤‡å‡ºäº†å…·æœ‰å‡ºè‰²æŸ”韧性、可以经受频¾Jå¼¯æ›²çš„Ti₃C₂Tx/S导电¾U¸ï¼Œé˜æ˜Žäº†Ti₃C₂Tx的固¼‹«æœºåˆÓž¼Œž®†å…¶ç›´æŽ¥ç”¨ä½œLi-S甉|± æ— ç²˜¾l“剂正极åQŒèŽ·å¾—了åœ?C甉|µå¯†åº¦å¾ªçŽ¯1500圈后970 mAh g-1的比定w‡åQŒå’Œæ¯åœˆ0.014%的超低容量衰减率。åƈ且基于Ti₃C₂Tx/S导电¾U¸ï¼Œé¦–次制备å‡ÞZº†è½¯åŒ…半电池和Ge-S全电池原型器ä»Óž¼Œå±•çŽ°å‡ºåœ¨æ™ø™ƒ½ç”µå­å’Œç»‡ç‰©é¢†åŸŸçš„良好应用前景。”论文第一作者、南京工业大学李文龙¼‹•å£«è¯´ã€?

  李文龙介¾lï¼Œä»¥Ti₃C₂Txä¸ÞZ»£è¡¨çš„MXene是一¾cÀL–°çš„二¾l´è¿‡æ¸¡æ—é‡‘属¼„?æ°?化物åQŒå…·æœ‰ä¼˜å¼‚导甉|€§ã€å¼ºçš„极性和独特表面化学环境åQŒæ˜¯ä½œäؓ¼‹«çš„载体构筑长寿命、高能量密度、超柔性Li-S甉|± å¤åˆæ­£æžçš„新型理æƒÏxæ–™ã€?

  杨徏研究团队ž®†å‰¥¼›Èš„Ti₃C₂Tx (d-Ti₃C₂Tx胶态悬‹¹®æ¶²åQŒé€šè¿‡çœŸç©ºæŠ½æ×oåQŒåˆ¶å¾—了å…ähœ‰å‡ø™‰²æŸ”性的Ti₃C₂Tx导电薄膜;˜q›ä¸€æ­¥é€šè¿‡½Ž€å•çš„化学蒔R•€åQŒä‹É非晶态的S均匀锚接在纳¾c³ç‰‡çš„表面,从而制得了柔性的无粘¾l“剂Ti₃C₂Tx/S导电¾U¸ã€‚Ti3C2Tx/S导电¾U¸å¯ä»¥æ­£åå¤§òq…度弯曲而不出现裂纹åQŒå…·æœ‰å’ŒTi₃C₂Tx薄膜ç›æ€¼¼çš„柔韧性,而且在弯æ›?释放˜q‡ç¨‹å’Œé‡å¤å¼¯æ›?释放循环25‹Æ¡åŽç”µå¯¼çŽ‡ä¸å‘生变化åQŒå±•çŽ°å‡ºåœ¨æŸ”性、可½I¿æˆ´ç”µå­é¢†åŸŸçš„良好应用前景ã€?

  杨徏团队˜q˜é€šè¿‡ä¸åŒå¾ªçŽ¯å‘¨æœŸåŽç”µæžç‰‡çš„剖析和å¯ÒŽ¯”研究åQŒå‘çŽîCº†MXene抑制Li2Sx½I¿æ¢­çš„新机制åQŒè¿›ä¸€æ­¥é˜æ˜Žäº†å›ºç¡«çš„机理:循环˜q‡ç¨‹ä¸­ï¼Œå¯æº¶æ€§Li₂Sx首先吔R™„在极性Ti3C2Tx表面òq¶ä¸ŽMXene表面的–OHå’?或–O½{‰å«æ°§å®˜èƒ½å›¢ç›æ€º’作用åQŒä»Žè€Œåœ¨è¡¨é¢æ¸…洁的MXene上åŞ成一薄层亚硫酸盐åQŒåŒæ—¶è£¸éœ²çš„Ti原子也与Li₂Sx产生强烈的Lewis 酸基ç›æ€º’作用。随着循环˜q‡ç¨‹çš„进行,¼‹«ä»£¼‹«é…¸ç›ä¸ŽLi₂Sx¾l§ç®‹ååº”形成复合¼‹«é…¸ç›å±‚åQŒåŒæ—¶å…¶åŽšåº¦é€æ¸å¢žåŠ åQŒæœ€¾lˆåŞ成一层厚的硫酸盐复合层,从而将Li₂Sx限域在其下与裔Rœ²çš„Ti原子ç›æ€º’作用。硫酸盐复合层作ä¸ÞZ¿æŠ¤å±éšœä¸Žè£”Rœ²çš„Ti原子协同作用åQŒæœ‰æ•ˆæŠ‘制了Li₂Sx˜qç§»åQŒæ˜¾è‘—提升了¼‹«çš„利用率和甉|± çš„åó@环性能åQŒå®žçŽîCº†­‘…低的容量衰减ã€?

  研究团队˜q›ä¸€æ­¥åŸºäºŽTi₃C₂Tx/S导电¾U¸åˆ¶å¤‡å‡ºäº†æŸ”性èÊY包Li-S甉|± åQŒå…¶åœ¨å¼¯æ›²çŠ¶æ€ä¸‹è¡¨çŽ°å‡ø™¾ƒòq³ç›´çŠ¶æ€æ›´ä¼˜çš„电化学性能。采用Ti₃C₂Tx/S导电¾U怽œä¸ºæ­£æžï¼Œé¢„锂化的锗作ä¸ø™´Ÿæžï¼Œé¦–次制备å‡ÞZº†Ge-S全电池,òq¶åˆæ­¥è¡¨çŽ°å‡ºä¼˜å¼‚的电化学性能åQŒå±•çŽ°å‡ºåœ¨æ™ºèƒ½ç”µå­å’Œ¾l‡ç‰©é¢†åŸŸçš„良好应用前景。柔性èÊY包的构徏可以促进柔性电子的发展åQŒè€Œæž„建全甉|± åˆ™å¯ä»¥äؓ负极材料的选择提供新的思èµ\åQŒæœ‰åŠ©äºŽè§£å†³å·¥ä¸šåŒ–生产和实际应用中金属锂负极的安全问题ã€?

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åQˆè´£ä»È¼–辑:shuåQ?
ã€?a href="/news/comment278138">查看评论】ã€?a href="javascript:doZoom(16)">å¤?/a> ä¸?/a> ž®?/a>】ã€?a href="javascript:window.print();">打印】ã€?a href="javascript:window.close();">关闭ã€?
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