Critical Link between Materials Chemistry and Cell-Level Design for High Energy Density and Low Cost Lithium-Sulfur Transportation Battery

电池(电) 电解质 阳极 阴极 锂(药物) 储能 比能量 化学 锂硫电池 电极 化学工程 材料科学 热力学 功率(物理) 工程类 物理化学 物理 内分泌学 医学
作者
Damla Eroğlu,Kevin R. Zavadil,Kevin G. Gallagher
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [Institute of Physics]
卷期号:162 (6): A982-A990 被引量:213
标识
DOI:10.1149/2.0611506jes
摘要

A materials-to-system analysis for the lithium-sulfur (Li-S) electric vehicle battery is presented that identifies the key electrode and cell design considerations from reports of materials chemistry. The resulting systems-level energy density, specific energy and battery price as a function of these parameters is projected. Excess lithium metal amount at the anode and useable specific capacity, electrolyte volume fraction, sulfur to carbon ratio and reaction kinetics at the cathode are all shown to be critical for the high energy density and low cost requirements. Electrode loading is determined as a key parameter to relate the battery price for useable energy to the investigated design considerations. The presented analysis proposes that electrode loadings higher than 8 mAh/cm2 (∼7 mg S/cm2) are necessary for Li-S systems to exhibit the high energy density and low cost required for transportation applications. Stabilizing the interface of lithium metal at the required current densities and areal capacities while simultaneously maintaining cell capacity with high sulfur loading in an electrolyte starved cathode are identified as the key barriers for ongoing research and development efforts to address.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Li发布了新的文献求助10
1秒前
刻苦绮露完成签到,获得积分10
1秒前
MIA发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
boogie完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
华仔应助djbj2022采纳,获得10
6秒前
6秒前
赘婿应助欧阳铭采纳,获得10
7秒前
PZL发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
lanlan完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
Ing完成签到,获得积分10
10秒前
搜集达人应助玻丽露露采纳,获得10
10秒前
12秒前
12秒前
香蕉觅云应助tttt采纳,获得30
12秒前
12秒前
14秒前
文献小助手完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
Friday发布了新的文献求助10
17秒前
du完成签到 ,获得积分0
17秒前
一玮完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
127关注了科研通微信公众号
21秒前
6666发布了新的文献求助10
21秒前
瘦瘦的依玉完成签到 ,获得积分10
22秒前
科研通AI5应助要减肥天问采纳,获得10
22秒前
万能图书馆应助Friday采纳,获得10
23秒前
Li完成签到,获得积分20
24秒前
24秒前
麦子发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
威武画板给威武画板的求助进行了留言
26秒前
淡淡嫣发布了新的文献求助10
26秒前
PZL完成签到,获得积分10
28秒前
顺利毕业发布了新的文献求助10
29秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Problems of point-blast theory 400
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Novel Preparation of Chitin Nanocrystals by H2SO4 and H3PO4 Hydrolysis Followed by High-Pressure Water Jet Treatments 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3998752
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3538216
关于积分的说明 11273702
捐赠科研通 3277200
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1807436
邀请新用户注册赠送积分活动 883893
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 810075