莫纳什大学开发出新型锂硫电池设计 可减少单个电池所需的锂量
盖世汽车讯 据外媒报道,莫纳什大学(Monash University)研究人员开发出新型锂硫电池设计,将纳米多孔聚合物涂层直接应用到锂箔阳极,可减少单个电池所需的锂量,且具有更高的单位体积能量,更长的使用寿命,但价格将仅为锂离子电池的一半。

图片来源:莫纳什大学
锂硫(Li-S)电池是一种新兴的储能技术,利用金属锂和硫来提供比锂离子电池更多的每克能量。虽然锂硫电池效率很高,但寻找、提取和运输锂的过程会留下很多环境足迹,因此尽可能少地使用锂仍然很重要。
锂硫电池也有其局限性。这种电池通常会包含锂阳极(负极)和硫阴极(正极)以及隔离层。当电池充电和放电时,大量的锂和硫会相互反应,使锂金属承受很大的压力。
莫纳什工程学院的博士生兼首席研究员Declan McNamara表示,锂上的薄聚合物涂层显著提高了电池的循环次数。
这种聚合物含有小于一纳米(十亿分之一米)的微小孔,这些孔允许锂离子自由移动,同时阻挡其他会攻击锂的化学物质。该涂层还可以充当锂的支架,并帮助其充电,以及反复放电。
金属锂有点像一把双刃剑。锂充满了能量,但在劣质电池中,这些能量会浪费在副反应上。但如果能量引导正确,就可以制造一些强大的的更容易制造的能量存储设备。这种涂层是迈向高效、易于制造的锂硫电池的一步。新设计不需要镍或钴,从而消除了对环境和社会成本巨大的矿物的需求。
莫纳什大学Mainak Majumder教授表示:“锂金属保护技术将成为我们追求未来能量密集型和可持续电池的关键。这项研究建立了一个新的框架来保护锂金属免受快速衰减或灾难性故障的影响,而这一直是锂硫电池的致命弱点。”
莫纳什大学Matthew Hill教授表示:“电动汽车、无人机和电子设备市场正处于急剧增长模式,这项研究已做好商业化生产准备,以支持这种增长。在澳大利亚生产更经济、更环保的电池选择将是这项技术很好的未来应用前景,我们期待与商业合作伙伴合作开发和制造这项技术。”
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