導(dǎo)語(yǔ):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(shuō)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(shuō),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(guò)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(guò)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(lái)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(shuō):“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(lái)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(yáng)極、分離器和電解質(zhì)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的說(shuō)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(chǎng),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(zhǎng)補(bǔ)短,才能推動(dòng)未來(lái)電池技術(shù)的“百家爭(zhēng)鳴”。
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