木頭也能做電池？青島研發出低成本高性能電池

木頭也可以用來做電池?相信大家都是第一次聽說。記者從中科院青島生物能源與過程研究所知道到，該所先進儲能材料與技術研究組團隊瞄準下一代高能鋰電池及其配套電解液和黏結劑的研究，從木頭中找到靈感，用可再生木質素纖維打造“鋼筋混凝土”般的電池，目前已成功制備出高性能鋰硫電池。

近年來，新能源汽車行業發展迅猛，對電池的要求也越來越高。但現階段商用的鋰電池能量密度較低、“升級版”的鋰硫電池容易自我“耗電”，這些都制約著電動車和便攜式電子產品等的續航能力，目前已成為行業“瓶頸”。在這種情況下，要怎么樣制備高性能電池成為行業研究的重點。

造電池和造房子相同，結構穩定很緊要。據解析，由于鋰硫電池在充放電過程中存在“穿梭效應”，外部放電，內部也跟著“耗電”，導致鋰硫電池的壽命遠不及鋰電池。為此科學家們嘗試用各種方式“穩定”鋰硫電池的內部結構，以減少“穿梭效應”的發生。什么材料可以穩定“結構”呢?團隊研究人員想到了木頭的結構，他們將目光瞄準了世界上第二豐富的天然有機物，木質素。

木質素，廣泛存在于植物的木質部(負責給植物上端運輸水和礦物質的組織)中，緊要用途是通過形成交叉網來硬化細胞壁，起抗壓用途。通過對天然的木材經過一系列的物理化學解決，可以得到的一種含有木質素的有機纖維。而這種材料可用于充當鋰硫電池正極材料的穩定抗裂劑，并且化學穩定性高，無毒、無害、無污染，屬于純綠色環保的產品。

受此啟發，青島能源所研究人員將木質素纖維用于充當鋰硫電池正極材料的骨架，并與碳納米管、石墨烯共同組建了一種類似“鋼筋混凝土”結構的鋰硫正極材料，該材料能很好的穩定電池內部的硫化物進而穩定電量，并且有較強的柔韌性可以隨意折疊彎曲。同時，為了使電子能夠更加快速的傳輸到鋰硫電池的正極，研究人員在電池正極片底部新增一層石墨烯薄膜，從而實現了鋰硫電池的快速充放電。

據解析，基于以上研究就制備出的高性能鋰硫電池，其放電容量可接近鋰硫電池的理論容量，同時電池表現出優異的循環穩定性，500圈后容量保持率高達86.5%。又因為該辦法簡單、易操作、成本低等優點，未來可進行大規模推廣。

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