我國在高比能量鋰二次電池方面取得緊要進展

近日，中科院大連化物所陳劍研究員率領先進二次電池研究團隊，在高比能量鋰二次電池方面取得緊要進展，研制成功了額定容量15Ah的鋰硫電池，并形成了小批量制備能力。

據知道，經過測試的電池比能量大于430Wh/kg，是目前公開報道的容量最大的鋰硫電池，超過SionPower公司報道的鋰硫電池2.5Ah@350Wh/kg的技術指標，是目前從事鋰硫電池研究的最高水平。

鋰硫電池是一種可繼續發展的高比能量二次電池，具有元素儲量豐富、成本低廉等優勢，是電動車動力電池的研究熱點。目前，鋰硫電池的國際技術水平約為比能量350Wh/kg。為此，鋰硫電池的研發目標為，至2016年，鋰硫電池的能量密度達到400600Wh/kg，有望推動這一電池驅動的電動車續航里程超過500公里。

依據公開資料顯示，陳劍研究團隊自2009年成立以來，一直致力于發展鋰硫電池新材料和新技術，在理論和技術工藝上有新的沖破，獲得很高的理論數據和技術指標。這是大連化物所鋰硫電池研究在科技部863計劃和中國科學院納米先導專項長續航動力鋰離子電池項目資助下取得的緊要進展。

有業內專家表示，單質硫作為鋰硫二次電池正極材料與金屬鋰構成的二次電池體系理論比能量密度可達2600Wh/kg，是商業鈷酸鋰/石墨鋰電池(理論能量密度360Wh/kg)的7倍；同時單質硫價格低廉、產量豐富、安全無毒、環境友好，因而鋰硫電池被認為是很有發展前景的新一代電池。

數十年以來，鋰電池的能量密度不斷提高，并廣泛使用于智能手機等范疇。但鋰電池需要笨重的陰極(一般由氧化鈷等材料制成)來收納鋰離子，從而限制了電池能量密度的進一步提高。

在對能量密度需求大幅增加的背景下，科學家們將目光投向了鋰電池更纖瘦的表妹鋰硫電池身上，后者的陰極主要由硫(石油工業廉價的副產品)制成。硫的體重僅為鈷的一半，因此，同樣體積的硫收納的鋰離子數為氧化鈷的兩倍，這就使得鋰硫電池的能量密度為鋰電池的數倍。

業內專家表示，盡管鋰硫電池的正極是限制其使用的緊要瓶頸和亟待處理的難題，但這些問題可通過形成碳硫復合電極材料來加以處理。（柯宗）

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