锂硫电池的新突破qsy

[News-Niuche.com]

在过去的几十年中,锂离子电池(LIB)主导了电池行业。然而,随着新能源汽车的发展,在应用水平上它已越来越接近理论极限(300Wh/kg),并且工业上迫切需要具有更高能量密度的新电池。根据目前的进展,基于新能源转换机制的锂硫(Li-S)电池更有可能获得头把交椅。

最近,根据有关媒体的报道,中国香港科技大学(HKUST)工程与环境系教授张应灿(ChongYingChan)和中国科学院教授赵天寿(ZhaoTianshou)中国香港科技大学机械与航空工程系和能源研究所所长组成了一个研究小组。研究团队提出了一种新颖的锂硫电池正极设计概念,将大大改善这种有前途的下一代电池的性能。

"锂硫电池的新阴极设计概念"

众所周知,锂离子电池几乎存在于生活的每个角落,从手机到计算机到汽车,但由于能量密度接近物理极限,无法满足电池工业的需求,而锂硫电池被认为是锂离子电池的替代品。

锂硫电池的能量密度可以超过500Wh/kg,明显优于锂离子电池的极限能量密度300Wh/kg。更高的能量密度意味着,由锂离子电池供电的续航里程可达600公里的电动汽车,在由锂硫电池供电时,续航里程可扩展至1,000至1,200公里,约为原来的两倍。

尽管尽管实验数据相当可观,但是在商业应用中仍然存在许多问题,需要花费一些时间来突破。

最大的问题是锂硫电池的多硫化物穿梭效应会导致锂腐蚀和电池正极材料泄漏,从而缩短电池寿命。

为了解决上述问题,研究小组与国际研究人员合作提出了一种阴极设计概念,该概念可以实现良好的锂硫电池性能。

研究人员将硫均匀地嵌入到高度定向的大孔中,同时,大孔中嵌入了丰富的活性位,以紧密吸附多硫化物,消除了穿梭效应和锂金属腐蚀作用。通过为锂硫电池提出新的硫阴枫飘网极设计原理,该联合小组提高了电池的能量密度,并朝着电池的工业化迈出了一大步。

赵天寿教授说:"我们仍在这一领域进行基础研究。但是,我们新的阴极设计理念和电池性能的突破代表了下一代电池的实际应用。向前发展,下一代电池将比现有的锂离子电池更强大,寿命更长。"

最后写道:

随着新能源汽车的发展,动力电池市场对高能量密度和高容量电池的需求变得越来越紧迫,并且业界一直在寻找满足市场需求的电池类型。目前,三元锂电池虽然容量大,能量密度大,但是其安全性和稳定性令人担忧。磷酸铁锂锂电池安全稳定,使用寿命长,但在低温环境下会影响电池容量和放电容量;氢燃料是一种新兴的能源。电池对环境友好,续航里程长,但是其安全性尚未得到有效解决。

最后,锂硫电池具有高性价比,良好的环境性能,高能量密度和低成本等优点。他们能否在人群中脱颖而出充满了期望。

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