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新研究发现糖可以让锂硫电池性能更持久

TIME : 2021-09-17

导读:莫纳什能源研究所的研究人员仅通过添加糖,创造了一种更持久、更轻、更可持续的锂硫电池。


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在澳大利亚国家科学机构CSIRO的协助下,莫纳什研究小组在《自然通讯》上报告说,在正极上使用基于葡萄糖的添加剂,他们已经成功地稳定了锂硫电池技术,该技术被称为下一代锂电池定制的基础。


莫纳什能源研究所副主任Mainak Majumder表示:“在不到十年的时间里,这项技术可以让包括电动巴士和卡车在内的车辆,无需充电就能从墨尔本开到悉尼,还可以在运输和农业无人机领域实现创新。”


理论上,锂硫电池可以储存比相同重量的锂离子电池多两到五倍的能量。问题是,在使用过程中,电极会迅速恶化,损坏电池。这有两个原因--硫正极因大幅膨胀和收缩而被削弱,并使其无法被锂吸收,而负极锂电极则被硫磺化合物所污染。


去年,莫纳什团队展示了他们可以打开硫磺电极的结构,以适应膨胀,并使其更容易被锂吸收。现在,通过在电极的网状结构中加入糖,他们已经稳定了硫,防止它移动和覆盖锂电极。


该团队建造的测试电池原型已被证明具有至少可充放电循环1000次,同时仍然保持着远高于同等锂离子电池的容量。


论文第一作者和博士生Yingyi Huang表示:“因此每次充电的时间更长,延长了电池的寿命。而且制造电池不需要外来的、有毒的和昂贵的材料。”


第二作者、莫纳什大学研究员Mahdokht Shaibani博士表示:“虽然我们的团队已经解决了电池阴极方面的许多挑战,但仍然需要对锂金属阳极的保护进行进一步的创新,以使这种有前途的技术得到大规模的应用。”

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