摘要：锂硫电池凭借其高的理论能量密度(2600 W·h·kg^(-1))、丰富廉价的材料来源、且对环境友好等优势,而引起了人们的广泛关注.然而,锂硫电池活性物质导电性差、多硫化物易溶于有机电解液等问题所导致的硫正极倍率性能和循环稳定性差,仍然是困扰锂硫电池发展的挑战性难题.我们设计并以廉价易得的小分子化合物对苯二酚和甲醛为原料,通过缩聚反应、与氧化石墨烯原位复合、高温氮化制备了一类新型氮掺杂的碳纳米带固硫载体材料(NCNB-NG).通过NCNB-NG复合纳米硫进一步得到的碳-硫复合正极材料(S@NCNB-NG)表现出更优异的倍率性能和循环稳定性,这主要得益于该碳质载体独特的微结构以及改善的导电性.

摘要：镁硫电池具有能量密度高、成本低、安全性高等优势,是极具发展前景的新型储能体系之一。目前,在电解液、硫正极以及镁负极方面已取得了一些突破性的成果,但镁硫电池的发展仍处于起步阶段,依旧存在诸多问题与挑战。综述了镁硫电池电解液的发展历程、硫正极的设计策略和镁负极及其界面的研究现状,并对未来镁硫电池亟待解决的问题以及镁硫电池的发展前景进行了总结和展望。

摘要：锂离子混合电容器由于兼备锂离子电池和超级电容器的优势,即较高的能量密度和功率密度,而成为当前能量存储体系的研究热点。本工作合成了具有三维花状微纳结构的正交相五氧化二铌(T-Nb_2O_5),并将其与活性炭(AC)相匹配,设计出一种新型的T-Nb_2O_5/AC锂离子混合电容器。循环伏安和恒电流充放电的测试结果表明该锂离子混合电容器具有较好的电化学性能,如在碳酸酯类的有机电解液中,工作电压可达到3.0 V;在100 m A·g^(-1)的电流密度下,电容器的比能量和比功率密度可达到53.79 Wh·kg^(-1)和294 W·kg^(-1);在200 m A·g^(-1)的电流密度下,经过1000次充放电循环后,该电容器的比能量保持率为73%。由此可见,本工作开发的T-Nb_2O_5/AC锂离子混合电容器将在高功率的储能设备中有很好地应用前景。