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解决锂硫电池短命问题,美科学家成功将寿命延长 4 倍

2024-11-24 207


虽然说目前储能系统还是锂离子电池当道,但还是有许多新兴技术正默默崛起,锂硫电池就是备受看好的黑马。

锂硫电池的储电容量是当今锂离子电池的 5 倍,若电池都换成锂硫电池,人们再也不用频频注意手机电量、电动车续航里程也能再加倍,发展潜力不容小觑,不过这种技术距离成真还有一段距离,因为它很快就会退化、寿命非常短。

锂硫电池跟锂离子电池一样,都有锂晶枝的问题,电极上的晶枝会默默戳破隔离膜、反过来分解电解质,最终可能会造成电池内部短路或起火爆炸,同时硫的绝缘性与锂容易衰退都是问题,要先跨越许多障碍才可以实现商业化。

而现在美国德州大学奥斯汀分校( UT-Austin)科学家为了“脆弱”电池材料研发出保护层,他们将常见于太阳能电池的“碲”用在电极表面,论文共同作者 Amruth Bhargav 表示,这种保护层不仅可以保护电解质,还可以延长电池寿命。

实验更指出,保护膜可以将电池寿命延长 4 倍,除此之外, 碲保护膜制作方法简单,不需要或昂贵或复杂的制程,这个非常符合锂硫电池的高 CP 特质。其中锂硫电池除了容量大,还有还有电池重量轻、原材料丰富,以及不需要添入氟等优势,经济效应非常高。

UT-Austin 材料工程教授 Arumugam Manthiram 表示,硫地壳含量丰富、对环境又友善,在美国也不会出现供应问题,只是科学家在工程方面遇到挑战罢了,如今团队已成功解决锂硫电池寿命问题。

不过锂硫电池商业化还有许多路要走,跨出实验室也只是第一步,未来还得看各家研究团队实验结果是否符合期待、成品是否有机会与锂电池一较高下。

  • Rare metalloid quadruples lifespan of lithium-sulfur batteries
  • Next-Generation Batteries Take Major Step Toward Commercial Viability

(首图来源:UT-Austin)

延伸阅读:

  • 有如杯子蛋糕的半固态电解质,锂硫电池性能更胜以往
  • 全新锂硫电池储电量超乎想像,研究人员:手机 5 天不用充电
2020-05-01 08:12:00

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