高密度鋰硫電池賦能 電動(dòng)飛機(jī)可續(xù)航兩小時(shí)

電動(dòng)飛機(jī)eColt

英國(guó)公司Oxis日前表示，他們已經(jīng)研發(fā)出安全、高密度的鋰硫電池，并將為得克薩斯飛機(jī)制造公司提供90千瓦時(shí)的下一代電池組。該電池組能夠?yàn)殡妱?dòng)飛機(jī)eColt(用于訓(xùn)練飛行員的教練機(jī))提供動(dòng)力，并支持其2小時(shí)、230英里的飛行。

鋰硫技術(shù)被視為鋰離子儲(chǔ)能技術(shù)的一種更安全、可靠和環(huán)保的替代品。理論上，在給定大小和重量的電池中，鋰硫電池可以比鋰電池多容納五倍的電量。另外，由于硫是一種廉價(jià)且豐富的原材料，所以這種電池比目前的鋰電池要便宜很多。

“典型的鋰離子電池設(shè)計(jì)可容納100到265 瓦時(shí)/千克，這取決于它已經(jīng)被優(yōu)化過的其他性能，如峰值功率或長(zhǎng)壽命。”Oxis電池開發(fā)負(fù)責(zé)人Mark Crittenden表示，“Oxis開發(fā)的一種鋰硫聚合物電池原型被證明可以達(dá)到470 瓦時(shí)/千克，預(yù)計(jì)在一年內(nèi)能達(dá)到500 瓦時(shí)/千克。由于這項(xiàng)技術(shù)還很新，并且有改進(jìn)的空間，所以預(yù)計(jì)在2025年有望達(dá)到600瓦時(shí)/千克。另外，鋰硫電池體積密度也很有前途。”

然而就壽命而言，鋰硫電池的情況似乎不太好。Oxis網(wǎng)站上寫道：“在未來兩年內(nèi)，我們的目標(biāo)是將目前的循環(huán)壽命提高一倍，達(dá)到500次以上。”

不過這種電池被證明是安全、耐壓的，而且它還有一個(gè)額外的優(yōu)勢(shì)，那就是它們可以在0%~100%的充電范圍內(nèi)使用，而鋰離子電池通常需要保持在滿電范圍的10%~90%，以避免過度充電。

在實(shí)際操作中，鋰硫電池還會(huì)遇到其他一些問題，尤其是樹突形成的問題，其陽(yáng)極上的離子沉積會(huì)形成導(dǎo)電材料，進(jìn)而導(dǎo)致電池短路并起火。鋰金屬陽(yáng)極則傾向于以不太危險(xiǎn)的方式降解，而這最終導(dǎo)致電池耗盡。

對(duì)此，Crittenden團(tuán)隊(duì)在電池陽(yáng)極上使用了一層薄薄的陶瓷材料來解決上述問題，并由此產(chǎn)生比之前的鋰電池設(shè)計(jì)壽命長(zhǎng)得多的高能電池。

眼下，Oxis正在研究高密度鋰硫電池的其他應(yīng)用，尤其是在高空偽衛(wèi)星市場(chǎng)。此外，它還致力于為公共汽車和卡車提供解決方案。

據(jù)了解，目前，Oxis公司在威爾士的電解液和陰極活性材料生產(chǎn)廠正在建設(shè)中。另外，該公司還計(jì)劃于2023年左右在巴西米納斯吉拉斯的一個(gè)梅賽德斯工廠開始批量生產(chǎn)鋰硫電池。該基地的第一階段將實(shí)現(xiàn)每年最多生產(chǎn)500萬(wàn)個(gè)電池的目標(biāo)。