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德州大学将二硫化钼用作阳极涂层提升锂硫电池能量密度

2018-03-29

中国电源产业网

导语：

据外媒报道，德州大学达拉斯分校（The University of Texas at Dallas）采2D二硫化钼（molybdenum disulfide，MoS2）作为锂金属电池阳极的防护层，大幅提升锂硫电池的性能。

研究人员采用二硫化钼，旨在提升锂电沉积（Li electrodeposition）的稳定性并抑制锂晶枝形核（dendrite nucleation sites）的形成。

研究人员用涂有二硫化钼的锂及3D碳纳米管-硫（3D carbon nanotube-sulfur）分别作为该款锂硫电池的阳极及阴极，其比能量密度（specific energy density）为~589 Wh/ kg，在0.5℃下经1200次充放电后，库仑效率（Coulombic efficiency）为~98%。

该方式或将实现高能量密度，提升锂金属电池的安全性。相较于锂离子电池，锂硫电池拥有诸多优势，造价相对便宜、分量轻、储能是锂离子电池的近两倍，且环保型更佳。

然而，硫是一款性能较差的导电体（electrical conductor），仅仅充放电数次，该材料就变得不太稳定。而锂硫电池未能成为主流产品的另一个原因在于：电极分解（Electrodes breaking down）。

而钼金属原厂则常被用于钢材的硬度提升及硬化，当其与两个硫原子结合时，生成的材料可被用于调节涂层的厚度。研究人员发现，该材料可提升硫的稳定性及其导电性，从而获得更大的能量密度，助推锂硫电池的商业化进程。

该研究获得了韩国科技评估和规划院（Korea Institute of Energy Technology Evaluation and Planning，KETEP）及国家研究基金创新材料探索项目（National Research Foundation of Creative Materials Discovery Program）的资金支持。

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