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層次孔碳的制備及其鋰硫電池中的應(yīng)用--中南大學(xué)

   2017-06-10 科技網(wǎng)整理
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湖南省新興優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)學(xué)研合作對(duì)接科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目表

成果名稱 層次孔碳的制備及其鋰硫電池中的應(yīng)用
單位名稱 中南大學(xué)
聯(lián)系人 劉智勇 職務(wù)/職稱   移動(dòng)電話 13874985754
傳真   電子郵箱  
通訊地址 長(zhǎng)沙市麓山南路932號(hào)    410083
成果研發(fā)單位或研發(fā)人員研發(fā)成果簡(jiǎn)介  
成果主要應(yīng)用新興優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)鏈類別 □先進(jìn)軌道交通裝備(含磁?。豕こ虣C(jī)械 □新型輕合金材料 □化工新材料 ■碳基材料 □顯示功能材料 □先進(jìn)陶瓷材料 □先進(jìn)硬質(zhì)材料 □基因技術(shù)及應(yīng)用 □先進(jìn)儲(chǔ)能材料及電動(dòng)汽車 □新能源裝備 □IGBT大功率器件 □人工智能及傳感器 □自主可控計(jì)算機(jī)及信息安全 □航空航天(含北斗)□中藥 □空氣治理技術(shù)及應(yīng)用 □裝配式建筑 □3D打印及機(jī)器人 □農(nóng)業(yè)機(jī)械
成熟度 ■在研    □小試   □中試    □產(chǎn)業(yè)化   □其它:________________
知識(shí)產(chǎn)權(quán)類別

■ 發(fā)明專利  □實(shí)用新型專利  □軟件著作權(quán) □其它    

 證書編號(hào):______________

是否擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán) ■是    □否    □其它:________
來源 □國(guó)家部委計(jì)劃    □省級(jí)計(jì)劃   □市級(jí)計(jì)劃   □計(jì)劃外
成果簡(jiǎn)介 一、基本原理

本技術(shù)針對(duì)鋰硫電池正極復(fù)合材料常用多孔碳材料的比表面積、孔結(jié)構(gòu)和孔容等參數(shù)不理想的現(xiàn)狀,通過合理設(shè)計(jì)并制備一種新型的層次孔碳材料(蜂窩碳),該層次孔碳材料可以把各個(gè)單一等級(jí)孔道有機(jī)結(jié)合起來,形成分級(jí)孔結(jié)構(gòu),讓各級(jí)孔道發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn),有利于反應(yīng)物或者產(chǎn)物快速擴(kuò)散,能有效地吸附硫及多硫化物,同時(shí)抑制穿梭效應(yīng)的發(fā)生,達(dá)到改善鋰硫電池循環(huán)壽命的目的。該技術(shù)采用簡(jiǎn)單模板法和活化工藝相結(jié)合的方法進(jìn)行蜂窩碳材料的合成研究,具有工藝簡(jiǎn)單、成本低廉等優(yōu)點(diǎn),能產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

二、工藝流程

首先采用簡(jiǎn)單模板法和活化工藝相結(jié)合的方法合成出具有高比表面積、大孔容和層次孔結(jié)構(gòu)的新型層次孔碳材料(蜂窩碳);再通過無機(jī)溶劑硫化銨原位沉積法在蜂窩碳材料的內(nèi)部孔道中原位生成適當(dāng)含量的納米級(jí)硫單質(zhì);再將硫碳復(fù)合材料制備成正極極片,與負(fù)極極片、電解液組裝成鋰硫電池;最后將鋰硫電池進(jìn)行系統(tǒng)的電化學(xué)性能測(cè)試及評(píng)價(jià)。

三、關(guān)鍵技術(shù) 、蜂窩碳材料的可控合成工藝;2、納米硫單質(zhì)的原位沉積法;3、鋰硫電池充放電行為、比容量、循環(huán)性能、倍率性能、充放電效率、自放電行為等性能表征;[1] 張治安, 屈耀輝, 蔣紹峰, 等. 一種富氮多模蜂窩碳-硫復(fù)合正極材料的制備方法[P]. 中國(guó)專利, 申請(qǐng)?zhí)?/font>:201310726990.2.1 

推廣前景與建議:本技術(shù)已完成實(shí)驗(yàn)室研究,各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均達(dá)商業(yè)化鋰硫電池需要,達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。與常規(guī)的鋰硫電池用多孔碳材料相比,具有比表面積大、孔結(jié)構(gòu)豐富、高性能等特點(diǎn)。前期的結(jié)果表明各項(xiàng)指標(biāo)完全能滿足商業(yè)化鋰硫電池的要求,具有極大的推廣價(jià)值和應(yīng)用前景。

相關(guān)項(xiàng)目支撐及成果:

擬合作方式 □技術(shù)轉(zhuǎn)讓    □聯(lián)合開發(fā)   □技術(shù)入股    □其它:________________
提供附件  

 


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