中国矿业大学电力学院储能与传热课题组在锂硫电池研究方面取得新进展

锂硫电池电化学性能

徐州讯     由于具有高理论容量和能量密度，锂硫电池被认为是极有前景的下一代储能电池，但其实际应用还受到多硫化物穿梭和缓慢的氧化还原动力学的阻碍。因此，提高锂硫电池的电化学性能对促进其大规模应用具有重要意义。

近日，中国矿业大学电力学院储能与传热课题组通过简单的水热法制备了FeWO₄纳米棒，并将其作为多硫化物的吸附剂和催化剂。这种制备方法简单、无毒、成本低，可以扩展到工业化生产中。FeWO₄纳米棒对多硫化物具有强力的吸附作用，可以有效缓解多硫化物的“穿梭效应”，提高活性材料的利用率。DFT计算表明，FeWO₄纳米棒与多硫化物之间存在很强的化学相互作用，可以有效限制多硫化物的扩散，提升锂硫电池的循环稳定性。最重要的是FeWO₄纳米棒可以提高锂硫电池的离子扩散能力，加速多硫化物的氧化还原动力学，进一步提高循环稳定性和速率性能。装配FeWO₄纳米棒的锂硫电池可以在0.8 mA电流下提供1318 mAh g-1的初始放电容量，整个循环过程中库伦效率高达97％。当电流提升到3.2 mA时，600次循环中每周的容量衰减率仅为0.07％。这项研究为制造高性能锂硫电池储能系统提供了可行的策略。

相关研究以“Regulating the polysulfide redox kinetics for high- performance lithium-sulfur batteries through highly sulfiphilic FeWO₄ nanorods”为题，在线发表于Chemical Engineering Journal（影响因子：10.652）。电力学院博士生贺德清和刘新健为共同第一作者。（魏薇）