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美国大学打造人工碲层覆盖金属锂 让锂硫电池使用寿命延长4倍

时间:2020-06-01来源:广汽新能源 作者:新能源开发点击:
锂硫电池被誉为下一代电池技术。预计手机和电动汽车等产品的电池寿命会更长。与目前的锂离子电池相比,锂硫电池可以将环保模式提高一倍,并可持续地生产这种电池。此外,这种电池的使用寿命比锂离子电池短,并且会随着时间的推移而劣化。 (图像来源:奥斯汀

锂硫电池被誉为下一代电池技术。预计手机和电动汽车等产品的电池寿命会更长。与目前的锂离子电池相比,锂硫电池可以将环保模式提高一倍,并可持续地生产这种电池。此外,这种电池的使用寿命比锂离子电池短,并且会随着时间的推移而劣化。

(图像来源:奥斯汀德克萨斯大学)

据国外媒体报道,来自奥斯汀德克萨斯大学科克雷尔工程学院的一组研究人员已经找到了一种方法,使锂硫电池中最具挑战性的部门之一免于混乱,并加速锂硫电池技术的商业化。研究人员的研究结果表明,在金属锂上原位构建人造碲层可以将电池的使用寿命延长4倍。

锂是一种反射炮元素,它与周围的其他元素不同。在锂硫电池的每一次充放电循环中,锂金属阳极(电池的负极)上会形成针状的苔藓沉积物,引起混响,从而导致电池的整体退化。

这种沉积物会将用于来回传输锂离子的电解质分开,这可能会捕获一些锂,并阻止电极提供足够的能量来使电池能够长时间使用。此外,这种混响还会导致电池短路,并可能引发火灾。

在锂电极上形成的人造碲层可以保护电解质免于降解,并减少在充电过程中捕获锂的苔藓结构。

(原件:奥斯汀德克萨斯大学)

研究人员表明,这种方法也可以应用于其他锂基电池和钠基电池,并已申请了这项技术的临时专利。此外,非随机层可以通过简单的原位工艺形成,而无需昂贵或复杂的预处理或锂金属阳极涂覆工艺。

解决锂硫电池新能源的不变性问题是延长其使用寿命,使其得到更广泛应用的关键。研究人员表明,锂硫电池最适用于今天需要轻电池的设备。它们可以一次充电运行很长时间,不需要多次充电循环,比如无人驾驶飞行器。此外,这种电池还有潜力在扩大电动汽车的范围和提高可再生能源的利用率方面发挥重要作用。

与今天的锂离子电池相比,锂硫电池的正极和负极的充电容量高9倍,这意味着一次充电可以持续更长时间。硫是石油和天然气工业的副产品,储量丰富,因此这种电池的生产成本也很低。此外,与锂离子电池中的金属氧化物材料相比,硫具有双重环保性。

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