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Nature:研究人员开发出功效更强的锂硫电池
2018.03.29   点击619次

开发出稳定的锂-硫电池(比普通锂离子电池容量更大)可以减少移动设备充电的频率

    一次重要的电话因为没有电池没及时充电,而突然黑屏结束;近年来汽车行业电池驱动汽车异军突起,但却需要频繁充电;想要修剪一下庭院,却因为修剪器没电而只能延期。生活中总会遇到电池在最不合时宜的时候断电。

    德克萨斯大学达拉斯分校的研究人员开发了一种高效、环保的锂硫电池替代锂离子电池,电池寿命大幅度延长。他们的成果已发表在《Nature Nanotechnology》杂志上。

    材料科学与工程教授"K.J." Cho博士说到:“普通锂离子电池容量就那么点,但大多数人想要他们的手机电量用的更久一点。”

    Cho表示:“许多智能手机用户都了解锂离子电池的能用多久,一般充电一次大约可持续使用一天。而如果手机充电一次可以使用一周甚至更久,相信大多数人都非常愿意。”

    Cho以及Erik Jonsson工程和计算机科学学院的副研究员Jeongwoon Hwang与其他区域科学家合作改进锂硫电池,长期以来锂硫电池被视为锂离子电池的加强升级版。

    锂硫电池或许能成为新的电池解决方案

    据Cho介绍:“相较锂离子电池,锂硫电池优势非常明显,制造成本更低、重量更轻又环保,相同大小锂硫电池容量几乎是锂离子电池的两倍。

    Cho表示:“锂硫电池被研究人员视为新一代电池,它的容量是锂离子电池的三到五倍,这意味着如果你习惯于手机电池可以使用3小时,换为锂硫电池就可以使用9到15个小时。”

    但锂硫电池并非没有问题。硫是一种不良的电导体,在几次充电和充电循环中可能会变得不稳定。电极分解也是锂硫电池目前不是主流的另一个原因。

    科学家试图通过将锂金属放在一个电极上、硫放在另一个上来改进锂硫电池。但是,锂金属常常太不稳定,而硫的电导性也太低。科学家们通过研究发明了一种技术,能够在一个电极上产生更多的导电性的硫 - 碳纳米管物质,以及为另一个电极创造稳定性的纳米材料涂层。

    Cho和其他研究人员发现钼(一种常用于强化和硬化钢的金属元素)可用于锂硫电池,它与两个硫原子结合在一起调节涂层的厚度,这种涂层比蜘蛛网的丝更薄。它提高了锂的稳定性并补偿了硫电导率差,从而提高了功率密度并使锂硫电池在商业上更具可行性。

    Cho激动的说到:“这是人们长期以来希望的,锂硫电池是一项重大突破。目前我们正在试图抑制它的副作用,以保护电池和使用者的安全。”科学家表示,这一发现可能会改变我们看待电池和体验电池寿命的方式。

    Cho表示:“我们正在采取措施,将电池材料完全稳定,使其进入实际的实用商业技术中。”

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