硫锂电池关键材料取得突破

近日，南方科技大学卢周广教授课题组和华南师范大学商超群博士联合设计并制备了碳化钼三维结构纳米纤维，该材料作为锂硫电池关键部件的三维集流体材料，能够延长使用寿命、提高电池循环稳定性以及倍率性能，将加速锂硫电池的实用化进程。

商超群介绍说：“采用这种新型材料制备集流体与传统制备硫电极的浆料涂膜法相比，避免了非活性组分如黏合剂、导电剂、铝集电体产生的‘死体积’问题，进一步提高了锂硫电池的体积、质量、能量密度，解决了硫锂电池量产的瓶颈问题。”

锂离子电池的集流体多采用金属箔。随着电子元器件对高密度储能元器件需求的提高，锂离子电池理论值已经达到极限。而以硫元素作为正极的硫锂电池，理论比容量和比能量则可以满足这一需求。但研究人员发现，现有锂电池的集流体应用到硫锂电池中会产生导电性差、易溶解、易引发穿梭效应和体积变化大等问题，从而限制了硫锂电池发展。

为解决上述问题，研究人员开发了用于锂硫电池集流体的碳化钼修饰三维结构纳米纤维。相较于传统的集流体，该集流体具有高比表面积和三维网络通道，同时拥有高效的化学吸附性能，从而保证相关锂硫电池的高倍率性能和循环稳定性。