近日，南方科技大學(xué)盧周廣教授課題組和華南師范大學(xué)商超群博士聯(lián)合設(shè)計(jì)并制備了碳化鉬三維結(jié)構(gòu)納米纖維，該材料作為鋰硫電池關(guān)鍵部件的三維集流體材料，能夠延長(zhǎng)使用壽命、提高電池循環(huán)穩(wěn)定性以及倍率性能，將加速鋰硫電池的實(shí)用化進(jìn)程。

商超群介紹說(shuō)：“采用這種新型材料制備集流體與傳統(tǒng)制備硫電極的漿料涂膜法相比，避免了非活性組分如黏合劑、導(dǎo)電劑、鋁集電體產(chǎn)生的‘死體積’問(wèn)題，進(jìn)一步提高了鋰硫電池的體積、質(zhì)量、能量密度，解決了硫鋰電池量產(chǎn)的瓶頸問(wèn)題?！?br/>
鋰離子電池的集流體多采用金屬箔。隨著電子元器件對(duì)高密度儲(chǔ)能元器件需求的提高，鋰離子電池理論值已經(jīng)達(dá)到極限。而以硫元素作為正極的硫鋰電池，理論比容量和比能量則可以滿足這一需求。但研究人員發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有鋰電池的集流體應(yīng)用到硫鋰電池中會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)電性差、易溶解、易引發(fā)穿梭效應(yīng)和體積變化大等問(wèn)題，從而限制了硫鋰電池發(fā)展。

為解決上述問(wèn)題，研究人員開(kāi)發(fā)了用于鋰硫電池集流體的碳化鉬修飾三維結(jié)構(gòu)納米纖維。相較于傳統(tǒng)的集流體，該集流體具有高比表面積和三維網(wǎng)絡(luò)通道，同時(shí)擁有高效的化學(xué)吸附性能，從而保證相關(guān)鋰硫電池的高倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性。