问：KAIST采用多级孔氮化钛材料提升锂硫电池性能
- 答：据外媒报道，韩国科学技术研究所的研究团队开发了一种超稳定、高倍率的锂硫电池。该研究团队使用分级氮化钛作为硫化物。研究团队在论文中写道，当环境温度为5℃时，电池充放电1000次，h-TiN/S的可逆容量约为557mAh/g，每次充放电的容量下降率仅为0.016%。为了解决这些问题，化学与生物分子工程系教授JinwooLee和他的团队合成了一种相对发达的分级大/介孔氮化钛作为硫的主体材料。氮化钛具有高硫化亲和力和高导电性，可以防止活性物质的溶解，为电荷转移提供帮助。此外，大孔和介孔结构的协同作用可以稳定地容纳大量的硫，这为电渗析提供了帮助。如前所述，极性无机材料对硫化具有很高的亲和力，但它们控制硫主体多孔结构的能力不足。现在，这项研究开发了一种新的合成方式，多孔无机材料的控制相对简单，突破了上述技术限制，从而实现了优异的循环稳定性和高充电率。
问：锂硫电池的存在的问题
- 答：锂硫电池主要存在三个主要问题：1、锂多硫化合物溶于电解液；2、硫作为不导电的物质，导电性非常差，不利于电池的高倍率性能；3、硫在充放电过程中，体积的扩大缩小非常大，有可能导致电池损坏
锂硫电池存在的问题主要有
第一、单质硫的电子导电性和离子导电性差，硫材料在室温下的电导率极低(5.0×10-30S·cm-1)，反应的最终产物Li2S2和Li2S也是电子绝缘体，不利于电池的高倍率性能
第二、为锂硫电池的中间放电产物会溶解到有机电解液中,增加电解液的黏度，降低离子导电性。多硫离子能在正负极之间迁移，导致活性物质损失和电能的浪费。（Shuttle效应）。溶解的多硫化物会跨越隔膜扩散到负极,与负极反应,破坏了负极的固体电解质界面膜(SEI膜)。
第三、锂硫电池的最终放电产物Li2Sn(n=1~2)电子绝缘且不溶于电解液,沉积在导电骨架的表面;部分硫化锂脱离导电骨架,无法通过可逆的充电过程反应变成硫或者是高阶的多硫化物,造成了容量的极大衰减。
第四、硫和硫化锂的密度分别为2.07和1.66g·cm-3,在充放电过程中有高达79%的体积膨胀/收缩,这种膨胀会导致正极形貌和结构的改变,导致硫与导电骨架的脱离,从而造成容量的衰减;这种体积效应在纽扣电池下不显著,但在大型电池中体积效应会放大,会产生显著的容量衰减，有可能导致电池的损坏，巨大的体积变化会破坏电极结构
第五、锂硫电池使用金属锂作为负极,除了金属锂自身的高活性,金属锂负极在充放电过程会发生体积变化,并容易形成枝晶。
第六、锂硫电池实验室规模的研究开展较多,单位面积上硫载量一般都在3.0mg·cm-2以下,开展高负载量极片的研究对于获得高性能锂硫电池具有重要价值。
问：曼彻斯特大学研发新型阴极 让锂硫电池蓄电量提升100%
- 答：英国曼彻斯特大学（University of Manchester）的一个研究团队研发了一种掺杂石墨烯的阴极，以实现高度稳定的锂硫电池。研究人员在论文中表示，采用该阴极材料制成的锂硫电池蓄电量提升了100%，而且在0.5 C、1 C、2 C和3 C的充电功率下充电时，可以经受住500次的充放电循环。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
