第一情报 ---材料工业

高负载量高能量的锂硫电池

供稿人:温一村  供稿时间:2019-6-5   关键字:锂硫电池  论文分析  专利分析  

锂硫电池是化学储能电池的一种,一般以单质硫作为电池正极,金属锂片作为负极,此类电池成本低,对环境友好,能量密度是其它类型锂离子电池的数倍,在电动汽车、无人机、军用便携式电源、储能系统等领域有着广阔的应用前景,但是目前其的应用还存在着循环寿命短、硫负载量低等众多困难与挑战。

根据高被引文献分析,在锂硫电池相关的诸多研究方向中,近期受到关注度最高的是在多尺度层次设计原则基础上获得高硫负载量、高能量密度锂硫电池方面的进展,此类研究关注的方向主要包括正极的基础电化学反应,硫寄主/多硫化物/Li2S界面宿主工程,颗粒设计和电极结构,负极的金属锂和非金属负极,界面隔膜的修饰以及这些影响因素的综合配置。整体来看,发展锂硫电池,尤其是高负载量的锂硫电池,关键在于对其内部基本原理的理解。

从各年度国际专利申请和公开的数量来看,锂硫电池从本世纪初才逐渐发展起来,2004年后才逐渐成为热点,进入快速上升期,自2016年专利增长速度放缓,逐渐进入技术成熟期。从公开专利的区域分布看,除去世界知识产权局(WO)及欧洲专利局(EP)授权范围内公开的专利,中国和美国是锂硫电池技术研究和潜力最被看好的地区。此外,韩国和日本也是锂硫电池技术发展的热点地区。

在该研究方向,国内外各大高校、研究院所、电池类实验室/公司等都在开展锂硫电池的研发,国外以英国Oxis和美国Sion Power(已被BASF公司收购)两家公司最为著名,相关高被引论文成果由国内外科学家共同参与,相关机构包括中国科学院、厦门大学、清华大学、加拿大滑铁卢大学、美国劳伦斯伯克利国家实验室、美国德克萨斯州立大学等。

 


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