锂硫电池即将问世

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锂硫电池即将问世

“开新能源汽车常常担心半路没电,手机打了两把游戏就不得不插上充电宝……”现如今,人们随着生活节奏的加快,迫切希望电子产品的电量充足,能够超长续航、超长待机。

目前市场上的锂电池能量密度普遍偏低,电池稳定性和精确性很难控制,同时还存在成本高、污染重等问题。

“智能手机大小版本的电池可为一部手机供电5天,是世界上目前效率最高的锂硫电池!”近日,国外一家研究机构研发成功一种容量超普通锂电池近5倍的新型锂硫电池,可在200多个充放电周期中保持99%的效率,能极大降低电动汽车和电网储能的成本。

锂硫电池是一种具备高比能量、原料廉价、环境友好的新型电池。理论上其比容量可达1675毫安时/克,能量密度高达2600瓦时/千克,是电池界新兴的“潜力股”,备受人们关注。

但在以往的研究中,由于锂硫电池的电极在充放电循环过程中会迅速分解,最终获得的实际能量密度只有550至660瓦时/千克,且电池很快就会“死掉”。究其原因,是硫电极过于“活跃”,在循环过程中膨胀和收缩幅度过大,进而造成电极解体易脱落,电池能量密度上不去。对此,研究人员在电极中使用少量的聚合物结合材料,形成很多间隔结构,这样能够给硫粒子提供更多的膨胀和收缩空间,有效平衡了电池释放的大量能量,防止了电池中的电极分解,“老大难”问题迎刃而解。

据悉,科研人员已获得这款新型锂硫电池的专利,其相关研发合作伙伴也已成功制造出原型电池。全球最大的锂电池制造商计划应用此项技术扩大生产,预计本年度内完成锂硫电池在汽车和太阳能领域进一步的电网测试。

上图为锂硫电池示意图。

本版供图:佳 宣

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