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锂硫电池以硫为正极反应物质,以锂为负极。放电时负极反应为锂失去电子变为锂离子,正极反应为硫与锂离子及电子反应生成硫化物,正极和负极反应的电势差即为锂硫电池所提供的放电电压。在外加电压作用下,锂硫电池的...
安徽理士电池技术有限公司[1] 是理士集团于2006年7月和濉溪经济开发区签定投资协议的招商引资项目 美国理士企业集团于2010年2月与濉溪县人民政府...
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锂硫电池的工作原理
锂硫电池的工作原理 锂硫电池介绍 ? ? 锂硫电池不同于锂离子电池、燃料电池、空气电池之类的,它是正二 八经的电池,和传统电池原理最接近的电池,正极材料一般由硫和高导电性 材料复合而成,这主要是因为硫本身不导电,如上图中的黄点和黑点就是硫 和碳的混合物,所以这就是说硫作为正极必须加导电剂,而且是高导电性的, 这就降低了正极硫的能量密度(导电剂占了重量但不产生能量) ;负极采用锂 片,这东西活性很高,作为负极没话说,但用的时候注意安全,活性高往往 意味这危险存在;然后是电解质主要是一些锂盐溶液,电解液不同与锂离子 电池常用的酯类物质,锂硫一般用的都是醚类物质,这里也是一个很讲究的 地方,电解液与正极会接触,那幺就涉及到硫及其正极产物会不会直接溶解 在这个里面,这就造成电池循环性能的下降;还有隔膜。 ? ? ? ? ? ? 下面我们再来看一下锂硫电池的充放电表现: ? ? ?
锂硫电池的工作原理 (2)
锂硫电池的工作原理 锂硫电池介绍 ? ? 锂硫电池不同于锂离子电池、燃料电池、空气电池之类的,它是正二 八经的电池,和传统电池原理最接近的电池,正极材料一般由硫和高导电性 材料复合而成,这主要是因为硫本身不导电,如上图中的黄点和黑点就是硫 和碳的混合物,所以这就是说硫作为正极必须加导电剂,而且是高导电性的, 这就降低了正极硫的能量密度(导电剂占了重量但不产生能量) ;负极采用锂 片,这东西活性很高,作为负极没话说,但用的时候注意安全,活性高往往 意味这危险存在;然后是电解质主要是一些锂盐溶液,电解液不同与锂离子 电池常用的酯类物质,锂硫一般用的都是醚类物质,这里也是一个很讲究的 地方,电解液与正极会接触,那幺就涉及到硫及其正极产物会不会直接溶解 在这个里面,这就造成电池循环性能的下降;还有隔膜。 ? ? ? ? ? ? 下面我们再来看一下锂硫电池的充放电表现: ? ? ?
#今日头条#
交通运输部部署污染防治攻坚战、推广LNG应用
交通运输部25日召幵新闻发布会,提出到2020年要实现''交通运输污染防治攻坚战任务圆满完成的目标。重点任务包括:全面推进绿色交通基础设施建设、推广LNG等清洁能源应用、推进快递业绿色包装、幵展柴油货车污染治理专项行动等。
自中共中央、国务院发布《关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》以来,多个部门纷纷就此展开部署,更多环保政策有望逐步提上日程。随着环境约束趋严,天然气能源地位提升,运输方式灵活的进PLNG气源开始展露头脚。中海油日前宣布,今年前5个月,其位于宁波终端的LNG销售量达到200万吨,同比增长93%。
深圳燃气(601139)募资投建的LNG接收站接近完成,未来通过进口海外低价气源,有望贡献可观利润;
广汇能源(600256)的启东LNG接收站二期项目有望在今年年底投产,一季报显示公司LNG销售量价齐升。
#投资聚焦#
锂硫电池技术取得重大突破商业化进程有望加速
据媒体报道,近日中南大学赖延清教授团队在锂硫电池高安全、长寿命与高比能难以协同问题的研究上取得重大突破,在S-C复合材料构筑、循环衰减机制以及截硫导锂方法等方面取得了一系列创新性成果,相关研究成果在多家能源材料顶级期刊上发表。项目已获批2018年度国家重点研发计划项目,预计项目实施3年内,将在国际上率先实现高比能(当前电池的2倍以上)锂硫电池的工程化制造与装车应用示范。
锂硫电池具有高能量密度、髙理论容量、原料丰富、成本低等优点,可广泛用于航空及新能源汽车等领域,是高能新型电池的主要研究方向之一。随着相关技术的陆续突破及新能源汽车推动,锂硫电池商业化进程有望加速,率先布局相关技术的公司有望抢占市场先机。
国轩高科(002074)有锂硫电池的技术储备,目前处于研发阶段。
中核钛白(002145)收购江苏合志新能源35%股权,进军锂硫电池领域。
#产经透视#
四氯化硅价格大涨相关公司受益
近日,国内气相白炭黑市场持稳运行。气硅货源仍紧张,企业挺价心态依旧。四氯化硅上周环比上涨1000元/吨,均价约5500元/吨,涨幅超过20%;三氯氢硅企业开工骤降,供应十分紧张。
业内表示,经高度提纯的四氯化硅,主要用于光纤行业生产光纤预制棒等领域。目前我国高纯四氯化硅主要依赖进口,2017年国内高纯四氯化硅需求在5万-6万吨,进口占比高达80%。据测算,2017-2022年国内高纯四氯化硅的需求复合增速将达到12%,市场空间较大。
三孚股份(603938)高纯四氯化硅产能一万吨,在建高纯四氯化硅产能2万吨/年。
新安股份(600596)搭建了完整有机硅产业链,并有部分气相法白炭黑产能。
集泰股份(002909):大长腿合力板 容维荐股或再走妖
次新+填权,5天4板,三板的时候尾盘炸板,次日核按钮没按死大长腿,昨天烂板死亡换手,今天开盘核按钮没按死,继续大长腿,现在有一条隐线专治核按钮,你按啥就大长腿啥。这是生态的恢复,也是为新的行情到来做铺垫。从龙虎榜来看,买一国金上海奉贤买了699万,买二东财拉萨金珠西路买了509万,其余的买入金额在400万左右,完全的合力板,这样溢价会比较高,如果能够继续保持筹码交换的健康,依然是核心交易标的之一。
中国国旅(601888):签约澳门机场,国际化布局加速
1、中免携手皇权中标澳门机场免税店,国际化布局提速;
2、短期业绩增厚有限,合作经营模式 实现资源优势互补;
3、国际化布局提速,全球免税“保三争一”目标有望实现;
4、免税龙头利好不断,业绩成长空间广阔。
中免集团承担国家积极引导消费回流重任,凭借牌照优势抢占国内优质免税渠道,短期看海南离岛免税和市内免税店利好政策值得期待,中免日上采购渠道整合加速推进,毛利率有望快速提升,业绩成长空间广阔。投资建议(参考自华泰证券)
锂离子电池目前已经成为人们生活的必须品之一,你可以在生活的各种场合见到它的身影。然而,人们已经愈发意识到现有的锂离子电池系统难以满足不断增长的大容量存储和电力运输需求。为此,全世界的科学家们研究了很多种锂离子电池的替代品,其中锂硫电池无疑是佼佼者,其具有超高的理论能量密度,约为同等条件下锂离子电池的7倍,且相比锂离子电池中的石墨阴极,锂硫电池使用的硫阴极成本更低、毒性更小、加工难度更低。
当然锂硫电池的发展也并不是一帆风顺,硫电极虽然有上述优点,但是其在应用中也有导电性不好、循环使用体积会发生波动、电池反应的中间体多硫化物可能会溶解扩散导致“穿梭效应”等不利因素。利用其他材料负载硫是一种较好的解决方案,如用碳纤维、碳纳米管等纳米结构的碳材料、金属氧化物、金属氮化物等材料作为载体,可以有效抑制多硫化物的穿梭效应。
近日,来自浙江大学的夏新辉教授领导的课题组发表了一项最新研究成果,他们通过简单的化学蚀刻联合溶剂热超临界流体法,将多孔碳纤维和多孔氮化钒结合,制备出了一种复合材料作为硫的载体,并用其制成了无粘结剂的锂硫电池阴极,表现出了高容量、高倍率以及不错的循环性能。相关研究成果发表在昨天的Advanced Functional Materials期刊上。(“Confining Sulfur in Integrated Composite Scaffold with Highly Porous Carbon Fibers/Vanadium Nitride Arrays for High-Performance Lithium–Sulfur Batteries”)
研究人员通过将多孔碳纤维和氮化钒结合形成一种复合骨架,并将硫容纳在其中形成复合电极,具有更大的孔隙率、更强的导电性以及较高的硫负载量(8.1mg/cm2)。据该研究论文显示,这种复合阴极的制备过程分为三个阶段:
1、首先利用Ni通过化学蚀刻法制备了多孔碳纤维,即在碳布上沉积Ni(OH)2层,在热处理后用FeCl3和HCl进行化学蚀刻;
2、随后通过溶剂热法,制备多孔碳纤维/氧化钒复合材料,在NH3气氛下热处理后变成多孔碳纤维/氮化钒复合载体。
3、最后利用超临界CO2流体法制备多孔碳纤维/氮化钒/硫复合阴极。首先将多孔碳纤维/氮化钒和硫加入到研磨罐中,泵入CO2直至压力达到8.5MPa的临界点。研磨12小时后,将制备好的复合材料转移到高压釜,在155℃保持12小时,形成最终的复合阴极。
多孔碳纤维/氮化钒复合载体的制备过程及SEM表征
多孔碳纤维/氮化钒/硫复合阴极的制备过程及SEM表征
研究人员通过比较相同工艺制备的多孔碳纤维/硫阴极等其他电极,并拆解了一些循环后的电池,得出这种复合阴极相比其他电极性能更加优异的主要原因:
1、多孔碳纤维的多孔结构,提供了足够的硫储存空间,且多孔结构的相互连接有效限制了多硫化物的穿梭效应;
2、阴极中未使用粘结剂,为电池的氧化还原过程提供更加有效和稳定的电荷传输路径;
3、多孔氮化钒阵列表面的极性可以与多硫化物产生相互作用,强烈抑制其穿梭效应。
4、绝缘的硫在导电的氮化钒纳米阵列与多孔碳纤维中形成了全方位的导电网络,为活性材料提供了快速的电子传输通道,此外本身氮化钒也具有高催化活性,提高了电池的反应动力学。
值得一提的是,这种独特多孔碳纤维/氮化钒/硫的复合电极,通过物理阻断和化学吸收两种途径实现了对多硫化物的有效抑制,因此锂硫电池常见的多硫化物的穿梭效应被大大抑制。此外该复合电池在0.1C时表现出1310.8mAh/g的高可逆容量,并且在250次循环后仍然具有超过80%的容量保持率,超过了目前已公布的此类电池性能记录。
夏新辉教授领导的这项研究工作通过金属氮化物对锂硫电池中多硫化物“穿梭效应”的抑制作用,证明了金属氮化物具有极大的潜力和应用价值。也为高性能电池的设计开辟了一条新的道路。
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