国立釜庆大学Jo Gye-yong教授团队提出用于下一代锂硫二次电池的隔膜
发表于国际学术期刊“Composites Part B: Engineering”
国立釜庆大学工业化学专业的Jo Geyong教授研究团队开发出了被视为下一代二次电池的锂硫电池用新型隔膜。
国立釜庆大学教授 Jo Gye-yong（中），以及（下排自左起）Kwon Young-je、Kim Se-hoon、Choi Kyeong-min，釜山大学教授 Lee Jin-hong（左上）和 Chae Seong-uk。
View original image国立釜庆大学Jo Geyong教授与釜山大学有机材料系统工程专业的Lee Jinhong教授等组成的联合研究团队，为了克服锂硫电池商业化的主要障碍——引发电池性能劣化现象的穿梭效应（shuttle effect），提出了基于金属有机骨架（Metal-Organic Framework, MOF）材料的隔膜制备方法。
研究团队以具有大比表面积的多孔材料MOF为基础制备并应用隔膜，发布的研究结果表明，该隔膜能够提升锂硫电池的充放电效率以及电极的稳定性。
锂硫电池因可实现较高电容量而备受关注，被视为下一代二次电池，但在充放电过程中，由于穿梭效应会生成锂多硫化物链（Li2Sx），从而导致电极容量永久性下降以及电池寿命缩短等问题。
为解决上述问题，Jo教授研究团队利用MOF材料之一的绝缘性金属有机骨架ZIF-8，制备了功能化多功能MOF材料ZIF8A，并将其与氧化石墨烯（Graphene oxide）复合，形成名为“NZG”的复合物，用于制作隔膜，从而克服穿梭效应并保持较高的电极容量。
研究结果表明，充放电过程中生成的多硫化物（Polysulfide）在具有大比表面积和大量胺基（Amine）的NZG复合物中，通过催化作用实现快速氧化还原反应，即便在较高的充放电速率下，也能保持较高电极容量，从而可以制备出高性能锂硫电池。
本研究在韩国研究财团优秀新进研究项目以及产业通商资源部的支持下完成，并已近期发表在材料与能源领域国际学术期刊上（影响因子IF=13.1，期刊分区JCR=0.6%）。
本研究论文的第一作者、硕士研究生Kim Sehun表示：“通过开发多功能MOF材料及其复合技术，并在此基础上开发用于锂硫电池的隔膜涂覆技术，改善了以往隔膜存在的问题，有望加快作为下一代电池之一的锂硫电池的商业化进程。”
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