硫化物去除劑 調硫片是什么東西

最新研究表明,未來電池的充放電次數至少會增加一倍 。
據外媒12月15日消息,澳大利亞阿德萊德大學的研究人員
據該大學能源與催化材料研究中心主任喬教授介紹,研究人員設計了一種全新的高效電極材料,用于催化電池反應,提高金屬硫電池的耐用性 。
他說,金屬硫電池具有成本低、能量密度高的特點,是下一代儲能設備的主要選擇之一 。 但這種電池的循環耐久性普遍較差,可充電次數有限 。 研究人員已經改善了這個問題,他們設計的新型硫金屬電池可以充放電高達1萬次 。
在相同重量下,金屬硫電池儲存的能量可以達到當前一代鋰離子電池的兩倍以上 。 其中,鈉硫電池的成本比鋰離子電池便宜數倍,使用的材料也很環保,有可能成為未來電動車、手機、筆記本電腦等電子產品的主流能源 。
隨著能源轉型的加速,未來對電池的需求將繼續增加 。 該研究為開發新一代金屬硫電池提供了新的可能性,有助于保證能源的安全性和可靠性,進一步降低能源成本 。
“這些基礎研究進展將有助于提高高性能金屬硫電池的合理設計,促進大規模儲能技術的發展 。 ”喬張世預測,“在研究成果的支持下,金屬硫電池有望在5-10年內成為儲能行業可行的方法,無論是技術上還是經濟上 。 ”
金屬電池是一種以硫磺為正極,金屬為負極的電池 。 鈉硫電池是金屬硫電池的一種,具有體積小、容量大、壽命長、效率高的特點 。 雖然在目前的技術水平下,鈉硫電池的能量密度只能達到150-240瓦時/千克,但理論上鈉硫電池的能量密度可以達到760瓦時/千克 。
根據新思杰產業研究中心公布的《2021-2025年金屬硫電池行業深度市場調研及投資策略建議報告》,由于金屬硫電池正極材料硫的理論比容量較高,正極材料需要采用同樣的高容量金屬,主要包括鋰、鈉、鋁、鎂等 。 電解質一般采用能很好溶解中間反應產物的醚類 。
目前對金屬硫化物的電沉積和動力學機理的基礎知識有限 。 金屬硫化物在硫陰極的電沉積減輕了多硫化物的穿梭效應,從而在二次金屬硫電池中獲得高庫侖效率 。 基于此,喬教授的研究團隊以室溫鈉硫電池為模型體系,提出了一種Mo5N6正極材料,能夠顯著催化硫化鈉(Na2S)的電沉積,提高鈉硫電池的性能 。

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文章插圖

Mo5N6、MoN和Mo2N的原子和電子結構表征
與喬團隊從正極材料的研究方向不同,美國的一個研究團隊通過調整電解液的組成來提高鈉硫電池的性能,可以在300次充放電后保持性能穩定 。
此前,美國科學家在《美國化學學會雜志》上發表論文,稱研發出一種新型鈉硫電池 。 通過調整電解液成分防止硫溶解,解決了鈉電池普遍面臨的穿梭和枝晶問題,電池壽命更長,安全性更高 。
研究人員解釋說,在以前的鈉硫電池電解液中,硫形成的中間化合物會溶解在電解液中,在電池中的兩個電極之間穿梭,導致材料損失、組分降解和枝晶形成 。 而他們制備的新型電解液,使用惰性(非化學反應)溶劑稀釋濃鹽溶液,使電解液保持“半溶解”狀態 。
研究負責人、德克薩斯大學奧斯汀分校材料研究所主任阿魯姆甘曼蒂拉姆(arum Gan Mantilam)教授說:“鈉和硫含量豐富,對環境無害,成本更低 。 鈉硫電池可稱為“一號電池”
而鈉硫電池的主要材料鈉和硫易得性更強,價格較低的同時也更環保 。 地球上鈉元素的含量是鋰元素的400多倍,且鈉離子可以從海洋中提取 。 如果未來鈉電池可以在一定程度上替代鋰電池,那么電動汽車及其他電子產品的價格都會顯著下降 。

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