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影響鋰硫電池化學(xué)動(dòng)力性能的重要因素是什么?

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:734次  |  2021年04月25日  

鋰硫(Li-S)電池因高理論比容量、能量密度以及低成本等優(yōu)勢(shì)而備受關(guān)注。但充放電過(guò)程中間產(chǎn)物多硫化鋰的溶解引起穿梭效應(yīng),嚴(yán)重限制了其實(shí)際應(yīng)用。


科研人員通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)性能的研究,發(fā)現(xiàn)制備的金屬鈷基化合物表現(xiàn)出完全不同的電化學(xué)動(dòng)力學(xué)行為。


DFT模擬結(jié)果以及同時(shí)電荷差分密度分析表明,通過(guò)嘗試關(guān)聯(lián)不同鈷基化合物的陰離子價(jià)帶的p能帶中心位置與多硫化合物電化學(xué)轉(zhuǎn)化的動(dòng)力學(xué)性能,發(fā)現(xiàn)改變陰離子價(jià)電子的p能帶中心相對(duì)費(fèi)米能級(jí)的位置,能夠有效調(diào)控界面電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)動(dòng)力學(xué),從而成為影響Li-S化學(xué)動(dòng)力學(xué)性能的重要因素。這一成果將為L(zhǎng)i-S電池應(yīng)用研發(fā)起到指導(dǎo)用途。DFT模擬結(jié)果以及同時(shí)電荷差分密度分析表明,通過(guò)嘗試關(guān)聯(lián)不同鈷基化合物的陰離子價(jià)帶的p能帶中心位置與多硫化合物電化學(xué)轉(zhuǎn)化的動(dòng)力學(xué)性能,發(fā)現(xiàn)改變陰離子價(jià)電子的p能帶中心相對(duì)費(fèi)米能級(jí)的位置,能夠有效調(diào)控界面電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)動(dòng)力學(xué),從而成為影響Li-S化學(xué)動(dòng)力學(xué)性能的重要因素。這一成果將為L(zhǎng)i-S電池應(yīng)用研發(fā)起到指導(dǎo)用途。


國(guó)家《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016-2030年)》提出,要突破高安全性、低成本、長(zhǎng)壽命的固態(tài)鋰離子電池技術(shù),以及能量密度達(dá)到300Wh/kg的鋰硫電池技術(shù)、低溫化鈉硫儲(chǔ)能電池技術(shù)。


鋰硫電池具有元素儲(chǔ)量豐富、成本低廉等優(yōu)點(diǎn),是很有發(fā)展前景的新一代電池。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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