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锂硫电池迎重大突破使寿命延长四倍,下一代电池向商业化迈进一大步!

作者:时间:2020-05-06 08:38浏览:

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锂硫凯发k8旗舰厅电池被誉为电池技能的下一个严重前进,有望在从手机到电动汽车等各种产品的单次充电中运用更长的时刻,一起比现在的锂离子电池更环保、更可继续地出产。但是,这些电池的寿数不如锂离子电池长,会跟着时刻的推移而退化。

得克萨斯大学奥斯汀分校科克雷尔工程学院的一组研讨人员找到了一种办法,能够安稳锂硫电池中最具应战性的部分之一,使这项技能更挨近商业可行性。研讨小组4月28在《焦耳》杂志上宣布的研讨结果表明,在电池内部原位制作一层含有碲的人工层,掩盖在金属锂上,能够使它的寿数延伸四倍。

“硫磺储量丰厚,对环境无害,在美国没有供应链问题。”机械工程教授、德州资料研讨所所长阿鲁穆加姆·曼瑟拉姆说,“但这儿存在一些工程方面的应战。咱们现已处理了延伸电池运用寿数的问题。”

锂是一种反响性元素,它会分化周围的其它元素。锂硫电池的每一次循环——充电和放电的进程——都会在锂金属阳极(电池的负极)上构成苔藓和针状沉积物。这一反响会导致电池全体退化。

这些沉积物分化了来回运送锂离子的电解质。这或许会困住一些锂,使电极无法供给满足的能量来完成超长时刻的运用。这种反响还会导致电池短路,并或许引发火灾。

在锂电极上构成的人工层维护电解液不被降解,并减少了在充电进程中阻挠锂构成的苔藓结构。

“锂外表构成的人工层使其在不损坏电解液的情况下作业,然后电池的运用寿数更长。”阿姆鲁丝·巴尔加夫说,他和他的研讨生桑贾伊·南达一起撰写了这篇论文。 

曼瑟拉姆弥补说,这种办法能够应用于其它锂基和钠基电池。研讨人员现已为这项技能申请了暂时专利。

南达说:“安稳层是经过一个简略的现场进程构成的,不需求贵重或杂乱的预处理或锂金属阳极涂层进程。”

处理这部分电池的不安稳性是延伸其运用寿数和推广应用的要害。曼瑟拉姆说,锂硫电池现在最适合需求轻型电池的设备,一次充电能够运转很长时刻,不需求很多的充电周期,比方无人机。但它们有潜力在扩展电动汽车的运用范围和添加可再生能源的运用方面发挥重要作用。 

曼瑟拉姆说,锂硫电池的正极和负极的充电容量都是当今锂离子电池的10倍,这意味着一次充电能够供给更长时刻的运用。硫作为石油和天然气工业的副产品广泛存在,使得电池的出产成本低价。硫也比锂离子电池中运用的金属氧化物资料更环保。 

编译/前瞻经济学人APP资讯组

原文来历:https://techxplore.com/news/2020-04-next-generation-batteries-major-commercial-viability.html

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