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科学家开发锂硫电池新阴极 储能稳定容量高

[日期:2019-10-17]   来源:微锂电  作者:   [字体: ]

导语:商业化是研发电池技术最实用的目的。新加坡科学家开发了一种生产锂硫阴极的新方法,他们说这种方法大大提高了充电和放电循环的稳定性。

据了解,新加坡科学技术研究局纳米生物实验室的科学家们已经开发出一种生产锂硫阴极的新方法,这种阴极在200多次的循环中表现出了稳定的性能和高储能容量。该研究机构表示,这代表着“锂硫电池商业化有望。”

研究人员说,理论上,锂硫电池可能会比目前的锂离子电池储存10倍的能量。同时锂-硫装置依赖于廉价、丰富的硫,可以大大减少锂离子电池的成本。但是,目前仅限于“理论范围”,因为阴极结构在最初的循环过程中趋于“崩溃”,从而大大降低了性能,而科学家们一直在努力维持这种电池在反复循环过程中的性能。

实验室小组在添加硫之前使用组装的碳支架来创建三维互联的多孔纳米材料,而这种支架防止了阴极塌缩。研究结果表明,采用新电极的电池在200次循环中可以达到每克1220毫安时的特定容量,且容量衰减率低于0.14%。根据实验室的数据,由于“阴极的外形、表面积和电阻的差异”,锂硫电池的比容量提高了48%,容量衰减率降低了26%。

研究小组一名教授说:“硫阴极的制备技术对锂硫电池的电化学性能有很大的影响”,“我们的方法在工业上具有可扩展性,预计它将对未来实用型锂硫电池的设计产生重大影响。”

有人将锂硫电池视为大规模储能技术的最佳解决方案之一。研究人员表示,他们将重点改进阴极设计,并利用纳米材料工程优化阳极、分离器和电解质。根据实验室的说法,他们的最终目标是“开发出一套完整的锂硫电池系统,且该系统具有比传统的锂离子电池更好的储能能力”。

锂离子电池已席卷了储能市场,锂电池技术的三位先驱们也于近日获得了诺贝尔化学奖,在肯定锂离子电池技术的同时,发展其他电池技术,取长补短,才能推动未来电池技术的“百家争鸣”。





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