国内のリチウム硫黄電池研究技術の新たな躍進！

2020年には、中国市場で販売するすべての新エネルギー車とパワーバッテリー企業にとってハードルになります。産業情報技術省発行の「省エネ・新エネルギー車技術ロードマップ」によると、2020年には純電気自動車のパワーバッテリーセルのエネルギー密度は300Wh / kgに達し、350Wh / kgの達成に努める。 、現在の主流のリチウム電池材料システムですが、エネルギー密度は今後1〜2年で理論値に近くなり、350Wh / kgを超えることは困難です。より高いエネルギー密度の電池を製造するには、新しい電池システムを開発する必要があります。一部の内部関係者は、リチウム硫黄電池システムは、将来、高エネルギー密度の主流電池材料システムの1つになると予想されています。

最近、中南大学のLai Yanqing教授のチームは、リチウム硫黄電池の高安全性、長寿命、高比エネルギーの研究に大きな進歩を遂げ、SC複合構造、周期的減衰メカニズム、および硫黄切断リチウム鉛法。 NanoEnergy、EnergyStorageMaterials、およびJ. Materにおける一連の革新的な結果、関連する研究結果。化学、トップジャーナルに掲載された関連エネルギー材料。プロジェクトリーダーとして、Lai Yanqing教授は、2018 National Key R＆DProgramの承認も申請しました。このプロジェクトは、3年以内に、製造およびローディングアプリケーションのデモンストレーションであるリチウム硫黄電池の高エネルギー（現在の電池の2倍以上）エンジニアリングを達成する世界初のプロジェクトになると予想されます。

リチウム硫黄電池は、電池の正極に硫黄元素、負極にリチウム金属を使用したリチウム電池の一種です。その理論比エネルギーは2600Wh / kgと高く、現在の市販のリチウムイオン電池よりもはるかに高いです。近年、リチウム硫黄電池は、その高エネルギー密度、理論容量、豊富な元素硫黄資源、低価格、環境への配慮により、高エネルギー新電池の主要な研究の方向性の1つになっています。

技術的なルートは比較的明確ですが、硫黄カソード材料とその放電生成物である硫化リチウムの導電性が低いため、リチウム硫黄電池の商品化プロセスは大きな課題に直面しています。充電および放電中の体積効果、「シャトル効果」などです。 。バッテリー内の硫黄の利用率が低く、容量が急速に減衰し、率のパフォーマンスが低下します。

上記の問題に対応して、サウスウェスト大学材料エネルギー学部のXu Maowen教授は、硫黄の担体としてダブルコアコアシェルNiO-NiCo2O4ヘテロ接合C中空ナノケージを設計および合成し、最初にリチウムに適用されました。 -硫黄電池。この中空構造は、硫黄を貯蔵するのに十分なスペースを提供するだけでなく、硫黄の充填および排出中の体積効果にも効果的に対処します。さらに、NiO-NiCo2O4ヘテロ接合ナノケージは、独自の組成の独自の利点を利用して、ポリサルファイドの溶解と拡散を効果的に抑制し、この独自の設計に基づいてバッテリーのシャトル効果を軽減できます。この材料は、リチウム硫黄電池で、高い比容量と優れたサイクル安定性を示します。バッテリーチャイナネットワークは、XuMaowenチームと米国マサチューセッツ工科大学のChenYuming博士によって研究結果が完成したことを知らされ、トップレベルの国際エネルギージャーナル「AdvancedEnergyMaterials」に「AdvancedEnergyMaterials」というタイトルで掲載されました。ダブルシェルNiO-NiCo2O4HeterostructureCarbonHollowNanocagesasAnEfficientSulfurHostfor AdvancedLithium-SulphurBatteries "（Advanced Energy Materials））。

近年、科学研究機関だけでなく電池会社も、リチウム硫黄電池の商品化を早急に実現することを目指して、技術革新を積極的に模索しています。高高度ドローンは特に重量に敏感であることを考えると、リチウム硫黄電池の最大の利点は、エネルギー密度が高く軽量であるということです。国内外の多くの企業が、ドローンのリチウム硫黄電池の使用試験を継続的に実施しています。

2010年、海外のSIONPOWERは大型無人航空機にリチウム硫黄電池を搭載し、飛行高さが最も高く、放送時間が最も長く、動作温度が最も低い3機の飛行UAVの世界記録を樹立しました。現在、リチウムイオン電池は実現できません。高高度低温環境でのドローンの長期停滞。国内では、ライオンテクノロジーはシンガポールの専門研究機関であるIMREと協力しています。現在、リチウム硫黄電池のサンプルはドローンにも適用されています。

現在、リチウム硫黄電池の工業化研究開発はまだ始まったばかりです。電池の正極材料の比容量や安定性をさらに向上させる必要があることに加えて、電池の安全性などの重要な問題も早急に解決する必要があります。リチウム硫黄電池の工業化にはまだ多くの問題がありますが、ソーントン新エネルギー研究開発部長のミャオ・リシャオ博士の見解では、これは中国の新エネルギー企業にとってチャンスをつかむための最良の機会です。将来のリチウム硫黄電池について話す権利を取得します。期間中、パワーバッテリー会社は研究開発への投資を増やし、突破口を加速し、リチウム硫黄バッテリーの技術的困難を克服して、リチウム硫黄バッテリーコア技術の将来の占有を回避し、国内のリチウムの健全な開発に影響を与える必要があります電池産業。

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