鋁硫電池是一種能量密度高且原材料廉價的設(shè)備,作為替代能源存儲系統(tǒng)非常有潛力。理論上講,鋁硫(Al-S)電池系統(tǒng)的能量密度可達(dá)1340 Wh kg-1。但硫是一種轉(zhuǎn)化型陽極材料,在充放電過程中會產(chǎn)生一系列多硫化物和硫化物。而多硫化物很容易與主體失去電接觸并擴(kuò)散到電解質(zhì)或鋁陽極,從而產(chǎn)生穿梭效應(yīng),使得電池容量低、效率低且容量衰減快。因此,該電池需要新型電極材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計策略來解決這些問題。
圖片來源:《中國科學(xué)》雜志社
據(jù)報道,上海交通大學(xué)(Shanghai Jiao Tong University)的研究人員設(shè)計出一種新的無粘合劑S@Ti3C2TX夾層結(jié)構(gòu)薄膜,其硫分散均勻,可作為高容量陰極,具體優(yōu)勢如下:
該新結(jié)構(gòu)由三個部分組成。薄膜的上下表面均覆蓋一層很薄的純Ti3C2Tx薄膜,中間的主要部分由S@Ti3C2Tx復(fù)合材料組成。而該復(fù)合材料由納米硫在Ti3C2TX溶液中原位可控化學(xué)沉積形成,保證硫的分散。