- 科技創(chuàng)新助力新能源發(fā)展
- 發(fā)布日期：2019-12-23
南京理工大學(xué)陳鵬團(tuán)隊(duì)開發(fā)高能量密度鋰硫電池作品榮獲第四屆江蘇省科協(xié)青年會員（化學(xué)化工領(lǐng)域）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽一等獎，并由江蘇省化學(xué)化工學(xué)會推薦參加第四屆江蘇省科協(xié)青年會員創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽（工程制造創(chuàng)新組）決賽，榮獲優(yōu)秀獎。
鋰離子電池是一種電化學(xué)儲能裝置，可以實(shí)現(xiàn)電能和化學(xué)能的互相轉(zhuǎn)化，可以廣泛應(yīng)用于大型的儲能電站，小型便攜式領(lǐng)域，例如手機(jī)、筆記本電腦、照相機(jī)等，另外在新能源汽車、無人機(jī)領(lǐng)域也有著十分廣泛的應(yīng)用。但是目前鋰離子電池的能量密度較低（小于200 Wh/kg），這導(dǎo)致電動汽車、無人機(jī)等器件的續(xù)航時(shí)間和里程較短，不能滿足人們的使用和出行要求，這也限制了鋰電池的進(jìn)一步發(fā)展，因此開發(fā)新型的高能量密度儲能系統(tǒng)迫在眉睫。
鋰硫電池是以單質(zhì)硫?yàn)檎龢O，鋰為負(fù)極的儲能器件，因其理論比能量可高達(dá)2600 Wh/kg（硫的理論比容量為1675 mAh/g），實(shí)際運(yùn)用中能達(dá)到目前鋰離子電池的五倍以上；同時(shí)硫的價(jià)格低廉、資源豐富、安全低毒，因此，鋰硫電池被認(rèn)為是下一代最有希望的儲能設(shè)備之一。但是鋰硫電池距離實(shí)際運(yùn)用還有許多問題亟待解決，例如，硫及其放電產(chǎn)物硫化鋰是絕緣體，與電極材料間的電化學(xué)反應(yīng)遲鈍，導(dǎo)致活性物質(zhì)利用率低；中間多硫化物的產(chǎn)生會在電解液中溶解，在正負(fù)極之間穿梭，造成硫的不可逆損失，嚴(yán)重影響庫倫效率、循環(huán)穩(wěn)定性、增大了電池內(nèi)阻，這稱為“穿梭效應(yīng)”，如何制備出高容量與高循環(huán)穩(wěn)定性并且安全的鋰硫電池成為了鋰硫電池實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵。南京理工大學(xué)陳鵬團(tuán)隊(duì)在付永勝教授的指導(dǎo)下，依托南京理工大學(xué)軟化學(xué)與功能材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對下一代高能量密度鋰硫電池進(jìn)行基礎(chǔ)研究與市場化開發(fā)。經(jīng)過三年多的辛勤研究終于取得了鋰硫電池性能的突破，團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人陳鵬博士已經(jīng)發(fā)表兩篇SCI一區(qū)論文，獲得兩項(xiàng)國家發(fā)明專利，另外有兩篇國家發(fā)明專業(yè)已經(jīng)受理。在此基礎(chǔ)上，陳鵬博士團(tuán)隊(duì)將在實(shí)驗(yàn)室取得的技術(shù)成果尋求與企業(yè)的合作，幫助企業(yè)解決一些實(shí)際生產(chǎn)中遇到的問題，取得了良好的改進(jìn)效果并產(chǎn)生了實(shí)際的效益，真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合。
鋰電池行業(yè)是一個技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，工藝繁多，技術(shù)難度大，基礎(chǔ)理論有待進(jìn)一步完善，因此需要更多的青年人才參與進(jìn)來，不斷深造，提升自己的知識水平和能力，這也是中國智造對當(dāng)代青年人才的要求，必須以不斷的創(chuàng)新來驅(qū)動新能源事業(yè)的發(fā)展，推動中國的不斷發(fā)展。
