伦斯勒大学发现增强锂电池性能方法

伦斯勒大学机械、航空航天和核工程教授、论文通讯作者Nikhil Koratkar和团队利用二硫化钒(VS2)与二硫化钛(TiS2)材料来增强锂电池性能，即其可以在几分钟内充饱电且保有高容量。这一发现改善汽车电池、便携式电子产品的动力以及太阳能存储方面的多种应用。

在这项研究中，Koratkar他们通过用强导电性能的VS2取代钴氧化物，再一步提高电池的密度和充电速度。然而，由于VS2的不稳定性，导致该电池寿命极短。经过多年的研究，伦斯勒研究人员终于确定了这种不稳定性发生的原因，并开发了对抗这种不足的方法。

VS2薄片破裂原因：锂的插入导致了钒原子间距的不对称，即佩尔斯畸变(Peierls畸变)。改善方法：在薄片上覆盖一层纳米二硫化钛涂层(TiS2)（一种不会使Peierls变形的材料）可稳定VS2薄片，并改善它们在电池中的性能。TiS2涂层有缓冲层的作用，与VS2材料结合在一起，提供机械支持。

VS2-TiS2电极可以在高比容下工作，或者在单位质量内储存大量电荷。钒和硫的体积和重量都很小，这使得它们能制备出一种高容量小型电池。当充电速度加快时，电极容量不会像其他电极那样明显下降，能够保持一个合理的容量，不同于钴氧化物。该项研究成果于2019年4月16日发表在《自然通讯》(Nature Communications)上。

在储能领域上，过渡金属硫化物除了VS2和TiS2非常“厉害”外，还有纳米三氧化钨（WO3）粉末，同样可以提高锂电池性能。

• < 上页
• 下页 >