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锂硫电池获技术突破 或能让电动车电池寿命延长4倍

2020-06-03 浏览次数:2,307 次 易车网

据国外媒体报道,近日美国德克萨斯大学奥斯汀分校和科克雷尔工程学院的研究人员找到了一种方法,可以稳定锂硫电池中最具挑战性的部分之一,加速锂硫电池技术的商业化。

美国这两所大学研究人员最近的研究结果表示,可以在电池内部原位,打造一种人工碲层,覆盖在金属锂上,可以让电池的使用寿命延长4倍。

锂硫电池曾被誉为下一代电池技术,有望让手机、电动汽车等产品的续航时间更长,它比锂离子电池更加环保。不过,此类电池的缺点是使用寿命比锂离子电池短,会随着时间推移而退化。

锂是一种反应性元素,会分解其周围的其他元素。锂硫电池的每一次充放电循环都会在锂金属阳极(电池负极)上形成针状的苔藓类沉积物,引起一种会导致电池整体退化的反应。该沉积物会分解来回运输锂离子的电解质,让电极无法提供足够的能量,可以让电池能够更长时间使用,而此种反应可能导致电池短路,以至于引发火灾。

解决锂硫电池的不稳定性是延长其使用寿命让其得到更广泛应用的关键。

在锂电极上形成的人工碲层可以保护电解质不被降解,并减少了在充电过程中形成的、困住锂的苔藓结构。利用简单的原位工艺就可形成该稳定层,无需进行复杂的预处理或采用锂金属阳极涂层工艺。

锂硫电池与现在的锂离子电池相比,锂硫电池正负电极的充电容量高9倍,一次充电电可以使用更长的时间。由于硫储量丰富,此种电池的生产成本也很低廉。此外,与锂离子电池中的金属氧化物材料相比,硫也更加环保。

研究人员表示,此种方法还可应用于其他锂基电池和钠基电池,而且已经为该项技术申请了临时专利。锂硫电池最适合用于需要轻型电池的设备,一次充电就可运行很长时间,无需多次充电周期。锂硫电池也有潜力在延长电动汽车续航里程、增加可再生能源采用率方面发挥重要作用。

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