科學(xué)家開發(fā)鋰硫電池新陰極 儲(chǔ)能穩(wěn)定容量高

導(dǎo)語：商業(yè)化是研發(fā)電池技術(shù)最實(shí)用的目的。新加坡科學(xué)家開發(fā)了一種生產(chǎn)鋰硫陰極的新方法，他們說這種方法大大提高了充電和放電循環(huán)的穩(wěn)定性。

據(jù)了解，新加坡科學(xué)技術(shù)研究局納米生物實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們已經(jīng)開發(fā)出一種生產(chǎn)鋰硫陰極的新方法，這種陰極在200多次的循環(huán)中表現(xiàn)出了穩(wěn)定的性能和高儲(chǔ)能容量。該研究機(jī)構(gòu)表示，這代表著“鋰硫電池商業(yè)化有望。”

研究人員說，理論上，鋰硫電池可能會(huì)比目前的鋰離子電池儲(chǔ)存10倍的能量。同時(shí)鋰-硫裝置依賴于廉價(jià)、豐富的硫，可以大大減少鋰離子電池的成本。但是，目前僅限于“理論范圍”，因?yàn)殛帢O結(jié)構(gòu)在最初的循環(huán)過程中趨于“崩潰”，從而大大降低了性能，而科學(xué)家們一直在努力維持這種電池在反復(fù)循環(huán)過程中的性能。

實(shí)驗(yàn)室小組在添加硫之前使用組裝的碳支架來創(chuàng)建三維互聯(lián)的多孔納米材料，而這種支架防止了陰極塌縮。研究結(jié)果表明，采用新電極的電池在200次循環(huán)中可以達(dá)到每克1220毫安時(shí)的特定容量，且容量衰減率低于0.14%。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)，由于“陰極的外形、表面積和電阻的差異”，鋰硫電池的比容量提高了48%，容量衰減率降低了26%。

研究小組一名教授說：“硫陰極的制備技術(shù)對(duì)鋰硫電池的電化學(xué)性能有很大的影響”，“我們的方法在工業(yè)上具有可擴(kuò)展性，預(yù)計(jì)它將對(duì)未來實(shí)用型鋰硫電池的設(shè)計(jì)產(chǎn)生重大影響。”

有人將鋰硫電池視為大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的最佳解決方案之一。研究人員表示，他們將重點(diǎn)改進(jìn)陰極設(shè)計(jì)，并利用納米材料工程優(yōu)化陽極、分離器和電解質(zhì)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的說法，他們的最終目標(biāo)是“開發(fā)出一套完整的鋰硫電池系統(tǒng)，且該系統(tǒng)具有比傳統(tǒng)的鋰離子電池更好的儲(chǔ)能能力”。

鋰離子電池已席卷了儲(chǔ)能市場，鋰電池技術(shù)的三位先驅(qū)們也于近日獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，在肯定鋰離子電池技術(shù)的同時(shí)，發(fā)展其他電池技術(shù)，取長補(bǔ)短，才能推動(dòng)未來電池技術(shù)的“百家爭鳴”。