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[江苏教育新闻网]南工科研成果有望破解锂硫电池续航难题
时间 : 2015-12-25 09:34 来源 : 常青藤 作者 : njtech  点击 :

 

改良后的锂硫电池充放电可提高至800次 续航达600公里以上
南工科研成果有望破解锂硫电池续航难题
江苏教育新闻网讯(记者沈大雷 通讯员杨芳)锂电池充放电比容量不高,最多续航300公里,这是制约电动汽车行业发展的瓶颈。日前,记者从从南京工业大学海外人才缓冲基地获悉,中国科学院院士、南工校长黄维教授所领衔的先进材料研究院科技创新团队与新加坡南洋理工大学物理与应用物理系于霆教授合作完成的课题取得阶段性成果,在锂硫电池正极材料的研发、设计及其电化学性能改进方面取得重大突破,有望解决长期以来困扰电动汽车行业的世界性难题。日前,该研究成果发表于国际顶级学术期刊《自然·通讯》上。
就世界范围来看,我们首次采用超薄过渡金属氢氧化物材料,对硫-碳黑复合物纳米单元进行微包覆处理,设计并制备了具有长寿命、高库伦效率的正极材料。”于霆教授介绍说。现在市面上的电动汽车大都采用的是锂电池,锂硫电池已被预计为下一代的汽车动力电池,但锂硫电池存在着周期短(反复使用不超过300次)等亟需改进的地方。“若运用我们的新技术,则改良后的锂硫电池使用周期可提高至800次;改良升级版的锂硫电池,其续航时间至少能提高至600千米。”研发团队博士后研究人员蒋建博士解释说。
据介绍,黄维团队采用的单层厚度约7纳米(1纳米相当于1根头发丝直径的6万分之一)的超薄过渡金属氢氧化物材料对硫-碳黑复合物纳米单元进行微包覆处理。该超薄过渡金属氢氧化物纳米材料可与锂离子发生不可逆反应,生成的惰性物可起到电极保护层的作用,巧妙地克服了传统锂硫电池电极因多硫化物溶解所造成的低充放电效率、短循环周期、低倍率特性等诸多问题。“改良升级版的锂硫电池库伦效率>98%,库伦效率指放电容量与充电容量的比率,通俗地说,高库伦效率就意味着充多少电就能放多少电。续航数倍,潜在应用至少能达600千米以上,充放电800次,这些就是我们的突破!”蒋建博士说。
科学研究需要有仰望星空、勇攀世界科技高峰的豪情,也需要有板凳甘做十年冷的钻研精神。在新一轮科技革命和产业变革悄然而至的时代,科学研究更需要打破体制壁垒,充分释放‘人才、资本、信息、技术’等要素的活力,用深度合作加速原始性理论和技术的产出。”南工校长黄维院士在接受采访时说道。
据悉,南工黄维院士领衔的科研团队致力于磷光变色材料、太阳能电池材料等研究,成果在信息记录和信息加密及新能源领域有着广泛的应用前景,一年来该团队相继在《自然·材料》、《自然·通讯》、《自然·纳米技术》等Nature系列期刊上发布重大原创性学术成果,助推南工自然指数和学科建设不断攀升。最新数据显示,南工自然指数在内地高校中名列第37名,在江苏省内高校中名列第4,学校化学、工程学、材料科学3个学科ESI排名分别位列全球前0.41%、0.41%和0.45%,全球综合排名位居前0.28%。
2015年12月24日《江苏教育新闻网》: