美新型固態鋰硫電池 能量為傳統4倍

美國能源部下屬的橡樹嶺國家試驗室（ORNL）的科學家設計出了一種全新的全固態鋰硫電池，其能量密度約為目前電子設備中廣泛使用的鋰電池的4倍，且成本更低廉。相關研究發表在本周出版的世界頂尖化學期刊《德國使用化學國際版》上。

該研究的領導者梁誠督（音譯）表示：新電池中用到的電解質也是固體，這種設計思路完全顛覆了已延續150年到200年的兩個電極加一堆電解液的固有電池概念，也處理了其他化學家一直擔心的易燃問題。

幾十年來，科學家們一直很看好鋰硫電池，其比鋰電池效率高且成本低。但壽命短是其最大弱點，因此一直未被商用。另外，電池內使用液體電解質也成為科學家們的桎梏。一方面，液體電解質會通過溶解多硫化物從而幫助鋰離子在電池中傳導。但不利的是，這一溶解過程會使電池過早地被損壞。

今朝，該ORNL研究團隊的新設計辦法清除了這些障礙。首先，他們合成出了一種富含硫的新物質并將其作為電池的陰極，其能傳導鋰離子和傳統電池陰極中使用的硫金屬鋰化物，隨后，再將其同由鋰制成的陽極以及固體電解質（也由ORNL的研究人員研發而成）結合在一起，制造出了這種能量密度大的全固態電池。

梁誠督表示：；電解質由液體變成固體這一轉變消除了硫溶解的問題，而且，由于液體電解質容易同鋰金屬發生反應，所以，新電池使用固體電解質后安全性也更高。另外，新鋰硫電池中使用的硫是解決石油后剩下的副產品，來源豐富且成本低廉，也能存儲更多能量，這就使新電池具有成本低廉、能量密度大等優勢。；

探測結果聲明，新電池在60攝氏度的溫度下，經過300次充放電循環后，電容可以維持在1200毫安小時/克，而傳統鋰電池的均勻電容為140至170毫安小時/克。梁誠督表示，因為鋰硫電池攜帶的電壓為鋰電池的一半，均勻電容為其8倍，所以，新電池的能量密度約為傳統鋰電池的4倍。

盡管新電池依然處于演示階段，但研究人員希望盡快將這項研究由試驗室推向商業使用，他們正在為此技術申請專利。

聲明： 本站所發布文章部分圖片和內容自于互聯網，如有侵權請聯系刪除