Исследование графеновых аэрогелей в качестве пористой углеродной матрицы для литий-серных батарей

ГОРЕНИЕ И ПЛАЗМОХИМИЯ Pub Date : 2022-10-28 DOI:10.18321/cpc543

F. Sultanov, A. Zhaisanova, A. Mentbayeva, Zh. Dzhakupova

{"title":"Исследование графеновых аэрогелей в качестве пористой углеродной матрицы для литий-серных батарей","authors":"F. Sultanov, A. Zhaisanova, A. Mentbayeva, Zh. Dzhakupova","doi":"10.18321/cpc543","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Литий-серные батареи являются системами хранения энергии нового поколения в виду высокой теоретической емкости (1675 мАч/г), удельной энергоемкости (2600 Вт•ч•кг-1) и безопасности эксплуатирования. Более того, данный тип батарей привлекателен в виду замены дорогостоящих катодных материалов на основе металлов (никель, кобальт) дешевой и доступной серой. Однако промышленное применение литий-серных батарей ограничено низкой электропроводимостью серы, растворением ее продуктов в электролите и объемным расширением при циклированном заряде-разряде батарей в виду высокой разности плотностей серы и ее продуктов (полисульфиды лития). В работе показана возможность применения графеновых аэрогелей (ГА) в качестве пористой электропроводящей матрицы для иммобилизации серы с целью формирования катодов для литий серных батарей. Разработанный катодный материал на основе графенового аэрогеля и серы показал высокое значение начальной разрядной емкости (1313 мАч/г) с ее средним снижением на 0,5% за 1 один цикл при 75 циклах заряд-разряда (0,1С). Полученные результаты показали, что графеновые аэрогели являются перспективными материалами для иммобилизации серы в виду их высокой пористости, легковесности и электропроводимости.","PeriodicalId":414729,"journal":{"name":"ГОРЕНИЕ И ПЛАЗМОХИМИЯ","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2022-10-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"ГОРЕНИЕ И ПЛАЗМОХИМИЯ","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.18321/cpc543","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

Abstract

Литий-серные батареи являются системами хранения энергии нового поколения в виду высокой теоретической емкости (1675 мАч/г), удельной энергоемкости (2600 Вт•ч•кг-1) и безопасности эксплуатирования. Более того, данный тип батарей привлекателен в виду замены дорогостоящих катодных материалов на основе металлов (никель, кобальт) дешевой и доступной серой. Однако промышленное применение литий-серных батарей ограничено низкой электропроводимостью серы, растворением ее продуктов в электролите и объемным расширением при циклированном заряде-разряде батарей в виду высокой разности плотностей серы и ее продуктов (полисульфиды лития). В работе показана возможность применения графеновых аэрогелей (ГА) в качестве пористой электропроводящей матрицы для иммобилизации серы с целью формирования катодов для литий серных батарей. Разработанный катодный материал на основе графенового аэрогеля и серы показал высокое значение начальной разрядной емкости (1313 мАч/г) с ее средним снижением на 0,5% за 1 один цикл при 75 циклах заряд-разряда (0,1С). Полученные результаты показали, что графеновые аэрогели являются перспективными материалами для иммобилизации серы в виду их высокой пористости, легковесности и электропроводимости.

查看原文本刊更多论文

石墨烯气溶胶研究为锂-硫电池的多孔碳基质

锂-硫电池是新一代的能量储存系统，因为理论容量高(1675兆赫/ g)、功率比(2600瓦•h•kg -1)和使用安全。此外，这种电池具有吸引力，因为它用廉价而易于使用的硫磺取代了昂贵的阴极材料(镍、钴)。然而，锂-硫电池的工业应用仅限于低电导率、其产品溶于电解质和电池周期性放电膨胀，因为硫密度和其产品(多硫化锂)不同。它显示了使用石墨烯气溶胶(ga)作为多孔导电基质的可能性，使硫不动，使锂电池的阴极形成阴极。基于石墨烯气溶胶和硫磺的阴极材料显示初始放电容量(1313兆赫/ g)高，平均下降0.5%，充电周期75周期(0.1c)。结果显示，由于多孔度、轻度和导电性，石墨烯气溶胶是一种很有前途的材料，可以使硫不动。

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

求助全文

约1分钟内获得全文求助全文

来源期刊

ГОРЕНИЕ И ПЛАЗМОХИМИЯ

自引率

0.00%

发文量