日本制成全固態(tài)鋰硫電池，比傳統(tǒng)鋰離子二次電池能量密度高4倍

    據(jù)外媒報道，日本豐橋技術(shù)科學(xué)大學(xué)（Toyohashi University of Technology）電氣與電子信息工程系的一組科學(xué)家采用一種低成本的簡單液相法合成了一種活性含硫材料和碳納米纖維（CNF）復(fù)合材料。研究人員采用液相法制成了硫-CNF復(fù)合材料，再制成了全固態(tài)鋰硫電池，與鋰離子二次電池相比，其放電容量更高、循環(huán)穩(wěn)定性更好。因此，未來，此類固態(tài)鋰硫電池將能夠用于電動汽車等。

    去年獲得諾貝爾化學(xué)獎的鋰離子二次電池已被廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、電動汽車等領(lǐng)域。近年來，由于混合動力汽車和電動汽車的數(shù)量增加，全固態(tài)電池作為下一代電池也受到了關(guān)注。特別是全固態(tài)鋰硫電池的能量密度是傳統(tǒng)鋰離子二次電池的5倍，因而其備受關(guān)注。不過，硫是一種絕緣體，因此限制了其應(yīng)用于電池設(shè)備。為了解決該問題，硫必須配備能夠傳導(dǎo)離子和電子的路徑。

    該研究小組就提出了一種將含硫活性材料與碳納米纖維（CNF，由靜電組裝法制備而成）結(jié)合而成的陰極復(fù)合材料，此種碳納米纖維能夠在溶液中與其他材料均勻結(jié)合。采用硫-CNF復(fù)合材料和電化學(xué)穩(wěn)定液相法合成的Li2S-P2S5-LiI固體電解質(zhì)制備了全固態(tài)鋰硫電池，該電池的放電容量與硫的理論容量相當(dāng)，在多次充放電循環(huán)后仍保持較高容量。

    該方法能夠制備硫碳復(fù)合材料，成本低且相對簡單，適合用于大規(guī)模生產(chǎn)。采用含硫活性材料制成的全固態(tài)鋰硫電池將得到實(shí)際應(yīng)用，預(yù)計電動汽車、家用和商用大型電源電池的能量密度也將呈指數(shù)級增長。

    （來源：蓋世汽車）