機場照明（míng）係統用32650低溫鋰電池（chí）充電和放電方法
固相轉化硫電極相（xiàng）關研究：
鋰硫電池憑借其高理論能（néng）量密度、原料來源廣泛以及成本低廉等優勢而成為一種備受矚目的新型儲能體係。盡管經過多年的發展，各種新穎結（jié）構的含硫（liú）複合正極材料、各種過渡金屬相關的化學吸附中間層或電化學催化（huà）劑如雨後春筍般被提出來臭名（míng）昭著（zhe）的多硫化物穿梭效應，但是鋰硫電池（chí）的實用（yòng）化（huà）進展仍然十分緩慢。艾新平教授曾發現在實驗室中能夠循環上千次的電池做成大電池（chí）後隻（zhī）能（néng）循環幾（jǐ）周（zhōu）甚至都無法充放（fàng）電。艾新平教授團隊認（rèn）為（wéi），從熱力學角（jiǎo）度來說，隻要鋰硫電池中多硫化物溶解（jiě）-沉積的（de）電化（huà）學機製存在，穿梭效應就（jiù）不可能從根本（běn）上得到。隻有（yǒu）將鋰（lǐ）硫（liú）電池電化學氧（yǎng）化（huà）還原機理轉變為固相（xiàng）轉化機製才能真正推動鋰硫電池的實用進程。
圖（tú）2 在碳（tàn）酸（suān）酯-醚（mí）類共溶劑電解液中硫顆粒表麵原位SEI層形成（chéng）的示（shì）意圖
之前的研（yán）究已經（jīng）發現，多硫（liú）化（huà）物在很（hěn）多高粘度、高濃度（dù）或一些室溫離子液體電解液中不會發生溶解，其電化學反應遵循的是理想的固相轉化（huà）機製。不過，這些電解液要麽浸潤性差要麽離子電導率較低，使得電子電導性差的硫活性材料利用率偏低。結合前期的研究工作，艾新平（píng）教授團隊發展出了一種碳酸酯-醚類電解液來實現高硫載量條件下的硫正極固相轉化反應[3]。在（zài）這種1M LiTFSI in DOL/DME(1:1)+10%Vc電（diàn）解液體係中，醚類（lèi）電解液（yè）在（zài）前幾周電化學循環中使硫納米顆粒先溶解生成多硫化物（wù）中間體。多硫化物中（zhōng）間體與碳酸酯之間發生親核反應在硫顆粒表麵生成一層致密的SEI層（céng）。這（zhè）層具有高離子電導（dǎo）率的致密的SEI層能夠緊密包裹（guǒ）硫顆粒使其在後麵的電化學循環過程中無（wú）法與電解液接觸，因此活性物質（zhì）硫沒有繼續發生溶解的可能（néng），電化學機製遵循的是固相轉化（huà）反應。在這種固相轉化反應機製下，S/C正極在100mA/g的電流密度下循環400周後仍然可以實現高達1100mAh/g的放電比容量，容量保持率高達88%，且拋（pāo）除前幾周的溶解過程後的平均庫倫（lún）效率接近。
固相轉化硫電（diàn）極相關研（yán）究（jiū）：
鋰硫電池憑借其高（gāo）理論（lùn）能量密度、原料來源廣泛以及成本低廉等優（yōu）勢而成為一種備受矚目的（de）新型儲（chǔ）能體係。盡管經過多年的發（fā）展，各種新穎結構的含硫複合正極（jí）材料、各種過渡金屬相關的化學吸附中（zhōng）間（jiān）層或電化學催化劑如雨後春筍般（bān）被提出來臭名昭著的多硫化物穿梭效應，但（dàn）是鋰硫電池的實（shí）用化進展仍然十分緩慢。艾新平教授曾（céng）發現在實驗室中（zhōng）能夠循環上千（qiān）次的電池做成（chéng）大電（diàn）池後隻能循環幾周甚至都無法充放電。艾新平（píng）教授團隊認（rèn）為，從熱力學角度來說，隻要鋰（lǐ）硫電池中多（duō）硫化物溶解（jiě）-沉積（jī）的電化學機製存在，穿梭效應（yīng）就不可能從根本上得到。隻有將鋰硫電池電化學氧化還原機理轉變為固相轉化機製才（cái）能真正推動鋰硫（liú）電池的實用進程。
圖2 在碳酸酯-醚類共溶劑電解（jiě）液中硫顆粒表麵原位SEI層形成的示意圖
蓄電池的分類：鉛酸蓄電池，鎘（gé）鎳電池，鎳氫蓄電（diàn）池，燃料蓄電池，幹電（diàn）池，鋅空氣電（diàn）池等
之前的研究已經發現（xiàn），多硫化物在很（hěn）多高粘（zhān）度、高濃度或一些室溫離子液體（tǐ）電解液中不會發生溶解，其電化學反應遵循（xún）的是理想的固相轉化機製。不過，這些電解液要麽浸潤性差要麽離子（zǐ）電導率較低（dī），使得電子電導性差的硫活性材（cái）料利用（yòng）率（lǜ）偏低。結合前期的（de）研究工作，艾（ài）新平教授團隊發展出了一種碳酸酯-醚（mí）類電解液來實現高硫載量條（tiáo）件（jiàn）下的（de）硫正極固相轉化反應[3]。在這種1M LiTFSI in DOL/DME(1:1)+10%Vc電解液體（tǐ）係（xì）中，醚類電解液在前幾周電化學循環中使硫納米顆粒先溶解生成多（duō）硫化物中間體（tǐ）。多硫化物中間體與碳酸酯之間發生親核反應在硫顆粒表麵生成一層致密的SEI層。這層具有高離（lí）子電導率的（de）致密的SEI層能夠緊密包（bāo）裹硫顆粒使其在（zài）後麵的電（diàn）化學循環過程（chéng）中無（wú）法與電解液接觸，因此活性（xìng）物質硫沒有繼續發生溶解的可能，電化學機製遵（zūn）循的是固相轉（zhuǎn）化反應。在這種固相轉化反應機製下，S/C正極在100mA/g的電流密（mì）度下循環400周後仍然可以實現高達1100mAh/g的放電比容量，容量保持率高達88%，且拋除前幾周的溶解（jiě）過程後的平均庫倫效率接近。
據（jù）介紹（shào），東方（fāng）電氣集團是的發電設備製（zhì）造和電站（zhàn）工程承包特大型企業之一（yī），從2010年開始研發燃料電池，集團及其研究院的燃料電池研發團隊擁（yōng）有多項燃料（liào）電池與儲能（néng）電池（chí）產品和關鍵新材料的核心技（jì）術。而恒運集團是黃埔區、廣（guǎng）州開發區新能源（yuán）、新材料產業發展的領軍（jun1）企業，有豐富的能（néng）源（yuán）產業發展經驗（yàn）和（hé）人才儲（chǔ）備。本次（cì）聯手將以東方電氣新能源、新材料（liào）的科技成果產業（yè）轉化為目標開展投資合作，有望在該區NEM領域發揮龍頭和引擎作用。
