Композитный катодный материал на основе серы и углерода

Перезаряжаемые литий–серные аккумуляторы (Li–S) в последнее время стали одной из наиболее перспективных систем хранения энергии благодаря низкой стоимости и высокой удельной энергии серных катодов. Практическое применение литий-ионных аккумуляторов по-прежнему ограничено многими материальными проблемами, включая растворение промежуточных полисульфидов лития (Li₂S_x, x>3) в электролите, значительное объемное расширение (80%) серы при литировании и низкую электронную/ионную проводимость серы и сульфида лития (Li₂S).

Настоящий композитный катодный материал для литий-серных аккумуляторов обеспечивает начальную емкость 1180 мАч/г при 0.1 C. Этот композитный катодный материал на основе серы и углерода способен сохранять емкость заряда/разряда 860 мАч/г после 100 циклов при 0.2C.

Примечания по применению:

• Односторонняя нагрузка 5.5 мг/см²
• 91 мас.% композитного катодного материала на основе серы и углерода, 3 мас.% Ketjen black(ECP), 6 мас.% PVDF 
• Электролит: 1 М LITFSI + 2 мас.% LiNO₃ в DOL/DME (1/1, об/об, соотношение жидкой серы: 14 мкл/мг)
• Первая емкость при 0.1C составляет 1180 мАч/г, на 50-м цикле - 1000 мАч/г
• Первая емкость при 0.2C - 1090 мАч/г, нм 100-м цикле - 860 мАч/г

Ссылки:

1. Balancing surface adsorption and diffusion of lithium-polysulfides on nonconductive oxides for lithium–sulfur battery design, Nat. Commun. 7, 11203 (2016)
2. New Approaches for High Energy Density Lithium–Sulfur Battery Cathodes, Acc. Chem. Res. 2013, 46, 5, 1135–1143