20. 基于離子液體電解液的Li-S二次電池材料
在金屬鋰-硫二次電池中，鋰與硫完全反應(yīng)后生成 Li2 S ，能夠發(fā)生多電子反應(yīng)(2個電子反應(yīng))，釋放出超常的電化學(xué)容量，其電極理論比容量為1672mAh/g，以此構(gòu)建的電池體系理論能量密度將達到2600Wh/kg，完全可以滿足現(xiàn)代信息技術(shù)和電動汽車領(lǐng)域?qū)瘜W(xué)電源高能量密度和安全性的要求。但是金屬鋰容易形成枝晶而引發(fā)安全問題。單質(zhì)硫正極材料具有導(dǎo)電性能低，特別是在有機電解液中的溶解性制約了其在高能二次電池體系中的發(fā)展。
本課題采用室溫離子液體做電解液，提出了用“納米孔限定反應(yīng)”的新機制來改進硫電極的循環(huán)穩(wěn)定性，部分石墨化的多孔碳可以有效起到導(dǎo)電功能，碳的納米孔則可以有效限制鋰多硫化物在電解液中的溶解，可望構(gòu)建基于離子液體電解液的高能量密度Li-S電池新體系。該項目已取得國內(nèi)外發(fā)表論文9篇、申請3項中國發(fā)明專利的成果。