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研究人员找到了将锂硫电池寿命延长四倍的新方法

来源:  发布时间:2020年05月10日 作者:

近年来,锂离子电池已经成为了消费类设备中最重要的储能装置。然而在开发性能更加优异的替代品上,科学家们并没有放慢前行的脚步。比如本文要介绍的锂硫电池,其具有两倍于锂离子的能量储存特性,但缺点也很是明显,尤其是衰减过快。好消息是,有研究团队已经设计出了攻克这一问题的方法。



通过集成保护层,新方案可使锂硫电池的寿命延长四倍。此前由于材料变性的速度太快,锂硫电池的研究一直停留在实验室阶段。

若此次研究成果能够得到继续改进和获得有效的应用,那未来我们有望见到五倍于当前续航的智能机或电动汽车。

据悉,锂硫电池失效的主要原因,是在锂金属制成的电池电池上形成了枝晶。这些缺陷会破坏在正负极之间来回传递电荷的电解质溶液,最终导致电池断路或失火。

此前,一些研究人员已经对锂硫电池的结构做出过一些调整,比如将关键组件粘合到一起的新型架构、半固态杯形电解质、以及混合电极的使用。

然而该研究团队认为,他们找到了另一条充满希望的道路 —— 即开发出一种带有稀有碲(Tellurium)金属保护层的新型锂硫电池。



此前,这种材料常被用于光伏面板的生产中。若将它置于锂金属电极的顶部,则可有效限制树晶的形成,从而极大地延长锂硫电池的使用寿命。

该研究团队指出,通过实施这样的保护工艺,锂硫电池就能够在不破坏电解质的情况下长时间运行,从而极大地改善电池的使用寿命。

实验室里的原型测试表明,这种新颖的概念设计,可让锂硫电池的寿命延长四倍。更棒的是,他们的制造方法并不涉及昂贵或复杂的工艺,与锂硫电池的成本效益非常吻合。

最后,相关研究人员补充道:地球上硫磺的储量很是丰富,开采利用不会对环境造成破坏,且无需担心在美国境内的供应链问题。不过在具体的实施方面,仍面临着一些工程上的挑战 
  



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