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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

北极星储能网  来源:  作者:余秋云  2020/6/1 11:52:17  我要投稿  

北极星储能网讯:锂硫电池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,而且与目前的锂离子电池相比,可以更加环保的方式,可持续性生产此类电池。不过,此类电池的使用寿命比锂离子电池短,会随着时间推移而退化。

据外媒报道,德克萨斯大学奥斯汀分校(The University of Texas at Austin)科克雷尔工程学院(Cockrell School of Engineering)的一组研究人员找到了一种方法,可以让锂硫电池中最具挑战性的部分之一稳定下来,加速锂硫电池技术的商业化。研究人员的研究结果表明,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,可能会困住一些锂,让电极无法提供足够的能量,以让电池能够长时间使用。此外,此种反应还会导致电池短路,并可能会引发火灾。

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。

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。此外,利用简单的原位工艺就可形成该稳定层,无需进行昂贵或复杂的预处理或采用锂金属阳极涂层工艺。

中科彩票投注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。研究人员表示,现在,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,如无人机。此外,此类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。

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,意味着充一次电可以使用更长的时间。硫是石油和天然气工业的副产品,储量丰富,因而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。


原标题: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

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