O_2/CO_2燃烧方式下煤中有机/无机硫的释放特性

首先用重液浮选将一种烟煤分为高(>2.0 g/cm^3)、中(1.4～2.0 g/cm^3)和低(<1.4 g/cm^3)三个密度段,并采用三态硫化学分析,发现无机硫(外在黄铁矿为主)主要赋存于高密度煤中,有机硫主要赋存于低密度煤中,几乎全部硫酸盐硫、部分有机硫和少量无机硫(内在黄铁矿)赋存于中密度煤中。其次在程序升温条件下研究了分密度煤中硫的释放特性以及含硫物相的浓度变化规律,探讨了有机/无机硫析出特性的影响机理。结果显示:在O_2/CO_2气氛下,高、中密度煤SO_2析出曲线都有尖峰并呈双峰分布,在较短时间及较窄温度范围反应完全;与之相反,低密度煤释放曲线平坦且无明显峰,在较长时间和较宽温度范围均有析出;相对于O_2/N_2气氛,O_2/CO_2燃烧方式促进了硫以COS/SO3等物相生成,同时提高了煤灰中矿物质自固硫能力,从而降低了SO_2的排放。

固固转化反应硫正极的研究进展

锂硫电池(Li-S)理论能量密度高,且硫资源在地壳中分布丰富,被认为是最有前途的二次电池之一。传统液态锂硫电池中硫正极经历“固-液-固”转化反应,在充放电过程会产生可溶性多硫化物,引发溶解穿梭效应,导致活性材料损失和循环寿命不足等问题。“固-固”转化反应的硫正极可以避免长链多硫化物的溶解,从根本上解决穿梭问题。本文详细介绍了在硫正极实现“固-固”转化反应的不同策略及研究进展,分别对微孔结构限硫、有机聚合物共价键固硫、有机/无机杂化协同固硫等策略进行了机理探讨、优化方法总结和未来挑战分析。之后阐述了与上述固固转化反应硫正极匹配的固体电解质,并简要介绍了“准固态”转化的研究策略,最后对构建高能量密度锂硫电池提出了展望。