新闻资讯
新材料和新技术的发展,不仅推动了传统产业的转型升级,也为解决人类面临的能源、环境、健康等重大问题提供了新的可能。

导电MOF Ni3(HITP)2在锂硫电池隔膜修饰材料中的应用

发布时间:2024-12-05       来源:中新康明

随着能源需求的增长和技术的更新换代,锂硫电池在实际应用中面临诸多挑战,如多硫化物的穿梭效应、充放电循环稳定性差等问题。为了克服这些问题,研究人员开始探索各种材料作为隔膜修饰剂,以改善锂硫电池的性能。

隔膜修饰材料

一、选择锂硫电池隔膜修饰材料的基本原则

锂硫电池(Li-S Battery)作为一种高能量密度的储能系统,其性能受到多种因素的影响,特别是多硫化物的穿梭效应。因此在选取制作材料上要经过谨慎严密考虑,以下是包括但不限于的几点选择原则:

耐电解液性:修饰材料必须能够在电池工作条件下保持稳定,不会与电解液发生反应。

抗氧化性:材料应具有良好的抗氧化性,避免在电池充放电过程中发生降解。

机械强度:材料应具备足够的机械强度,以确保在电池组装和使用过程中不会破损。

电导性:理想的修饰材料应具有一定的电导性,以促进电子的快速传输,提高电池的倍率性能。

化学吸附能力:材料应能与多硫化物发生化学吸附,减少其在正负极之间的穿梭,从而提高电池的循环稳定性。

与电解液和电极的兼容性:修饰材料应与电池中的其他组件(如电解液、正极和负极材料)相容,避免引起不必要的副反应。

二、相关材料推荐及介绍

导电MOF Ni3(HITP)2

Ni3(HITP)2是一种具有三维互连结构的导电MOF材料。它由镍离子和HITP(2,3,6,7,10,11-六碘三苯基)配体组成,形成了一个高度有序的孔隙结构。该材料不仅具有高的比表面积和良好的热稳定性,还表现出一定的电导性。这些特性使其成为锂硫电池隔膜修饰的理想候选材料。

隔膜修饰材料

导电MOF Ni3(HITP)2

Ni3(HITP)2在锂硫电池中的应用优势

在锂硫电池中,多硫化物的穿梭效应是导致电池性能衰减的主要原因之一。多硫化物在充放电过程中会在正负极之间移动,造成活性物质损失和电解质分解。为了抑制这一现象,Ni3(HITP)2可以作为隔膜修饰材料使用,通过以下机制发挥作用:

物理屏障作用:Ni3(HITP)2的三维结构能够有效阻挡多硫化物的穿梭,减少其在正负极之间的迁移,从而提高电池的循环稳定性。

化学吸附作用:Ni3(HITP)2中的镍离子能够与多硫化物发生化学相互作用,促进多硫化物的转化,加速电化学反应速率,提高电池的整体性能。

电子传导路径:Ni3(HITP)2的导电性能有助于形成有效的电子传输路径,增强隔膜对电流的承载能力,进一步提升电池的电化学性能。

三、结论

综上所述,导电MOF Ni3(HITP)2被公认为是优秀的电容型材料,具有良好的倍率性能,在锂硫电池中展现出广阔的应用前景。未来,随着对该材料研究的深入,有望进一步优化其制备工艺,推动其在锂硫电池及其他储能系统的广泛应用但需要注意的是,实验方向不同,对材料的需求也不同,如您有科研需求,欢迎访问我们的官方网站或联系销售代表,我公司能为您提供各类MOF载体或定制材料。

 

返回