锂硫电池电化学性能

由于具有高理论容量和能量密度，锂硫电池被认为是极有前景的下一代储能电池，但其实际应用还受到多硫化物穿梭和缓慢的氧化还原动力学的阻碍。因此，提高锂硫电池的电化学性能对促进其大规模应用具有重要意义。

近日，电力学院储能与传热课题组通过简单的水热法制备了FeWO4纳米棒，并将其作为多硫化物的吸附剂和催化剂。这种制备方法简单、无毒、成本低，可以扩展到工业化生产中。FeWO4纳米棒对多硫化物具有强力的吸附作用，可以有效缓解多硫化物的“穿梭效应”，提高活性材料的利用率。DFT计算表明，FeWO4纳米棒与多硫化物之间存在很强的化学相互作用，可以有效限制多硫化物的扩散，提升锂硫电池的循环稳定性。最重要的是FeWO4纳米棒可以提高锂硫电池的离子扩散能力，加速多硫化物的氧化还原动力学，进一步提高循环稳定性和速率性能。装配FeWO4纳米棒的锂硫电池可以在0.8 mA电流下提供1318 mAh g-1的初始放电容量，整个循环过程中库伦效率高达97％。当电流提升到3.2 mA时，600次循环中每周的容量衰减率仅为0.07％。这项研究为制造高性能锂硫电池储能系统提供了可行的策略。

相关研究以“Regulating the polysulfide redox kinetics for high- performance lithium-sulfur batteries through highly sulfiphilic FeWO4nanorods”为题，在线发表于Chemical Engineering Journal（影响因子：10.652）。电力学院博士生贺德清和刘新健为共同第一作者。

新闻来源：电力学院 魏薇摄影：电力学院责任编辑：李秀审核:刘尧