电动汽车有望每周只要充电一次？锂硫电池关键障碍被突破

发布时间：2022-03-01 15:45:56 所属栏目：数码来源：互联网

导读：锂硫电池是一种非常有前途的能源存储解决方案，其能量密度可以让智能手机运行五天，科学家们也在不断努力使其更接近商业现实。澳大利亚莫纳什大学（Monash University）的研究人员开发了一种新颖的层状组件，成为拼图的关键部分，为这些设备提供了高容量和

锂硫电池是一种非常有前途的能源存储解决方案，其能量密度可以让智能手机运行五天，科学家们也在不断努力使其更接近商业现实。澳大利亚莫纳什大学（Monash University）的研究人员开发了一种新颖的层状组件，成为“拼图”的关键部分，为这些设备提供了高容量和长寿命。

据悉，锂硫电池的容量是普通锂离子电池的2至5倍。锂离子电池依赖于钴、锰和镍等金属，而采购这些材料需要付出环境和人道主义成本，随着世界向电动交通的转变，供应预计将变得紧张。

相比之下，硫储量丰富，价格低廉，但以它为特色的电池由于循环过程中发生的化学反应而存在稳定性问题。在运行过程中，一种叫做多硫化物的小颗粒会形成，给电池的阳极带来麻烦，并大大缩短设备的寿命。

事实上，目前已有一些很有前景的解决方案，其中包括整合凯夫拉纤维以抑制多硫化物颗粒的移动，并使用一种罕见的硫的化学相来完全防止它们的形成。而莫纳什大学的团队在采取另一种方法方面取得了成功，该方法专注于位于电池两个电极之间的分离层。

科学家们开发了这种重要的中间层的新版本，具有独特的表面化学和均匀的孔隙网络，可以抑制多硫化物的移动。同样重要的是该层对锂离子传输的影响，促进它们的移动，从而极大地提高设备的充电和放电速率。

领导这项研究的Matthew Hill教授说，“锂电池夹层位于电池的中间，使电极分开，它有助于锂离子更快地从电池的一边转移到另一边。新夹层克服了上一代锂硫电池充放电速度较慢的缺点。”

据说，这种设计还提供了极好的阳极保护和出色的容量保留，科学家们在数千次循环中展示了它的性能。

“中间层可以阻止这种电池内部形成的一种化学物质——多硫化物在电池内部移动；多硫化物会干扰阳极，缩短电池寿命，”主要作者Ehsan Ghasemiestabanati说，“这意味着电池可以连续充放电多达2000次。”

科学家们表示，这种类型的电池可以使电动汽车每周只需要充电一次，并使可充电电池比目前的锂离子电池更具有可持续性。这项研究成果已于近期发表在了《材料化学A》杂志上。

Hill教授说，“这些电池不依赖于随着电气化革命的进行而供应不足的矿物质，所以这是澳大利亚向更便宜、更清洁、性能更高的电池迈出的又一步。”

（编辑：昌吉站长网）

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