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美國研製固態電解質鋰硫電池


發布時間:2013-06-28 16:53:13  來源:红杏视频電子鋰電事業部 點擊次數:

      近日美國能源部門下屬的橡樹林實驗室研製出了一種新型全固態鋰硫電池,其相關研究被刊登在《德國應用化學國際版》期刊上。這種電池能量密度約為目前電子設備中廣泛使用的鋰離子電池的4倍,可以將手機電池縮小到硬幣那麽大。
      此前十多年就有鋰硫電池麵世,但受兩大因素製約而未能有效商業化。一方麵曾經的鋰硫電池主要采用液體電解質,安全性不能保證;另一方麵這種電池的壽命比較短,使用起來成本較高。科學家們此次將鋰硫電池製作成全固態電池,從而一舉解決了這兩個問題。
      首先,他們合成出了一種富含硫的新物質並將其作為電池的陰極,其能傳導鋰離子和傳統電池陰極中使用的硫金屬鋰化物,隨後,再將其同由鋰製成的陽極以及固體電解質(也由ORNL的研究人員研發而成)結合在一起,製造出了這種能量密度大的全固態電池。
      電解質由液體變成固體這一轉變消除了硫溶解的問題,而且,由於液體電解質容易同鋰金屬發生反應,所以,新電池使用固體電解質後安全性也更高。這一特性對於將鋰硫電池應用於新能源汽車用動力電池具有極大意義,體格大、容易出事故一直是動力電池的軟肋。
      新鋰硫電池中使用的硫是處理石油後剩下的副產品,來源豐富且成本低廉,也能存儲更多能量,相對於較高的鋰離子電池價格,新電池做到了成本低廉,這為其商業化應用打開了一扇門。
      實驗數據也表明,新電池適宜商業化應用。根據最終的測試結構,這種電池可以在60攝氏度一下環境中,經過300次循環放電,電容依然維持在1200mAh/g,比傳統電池高了將近十倍左右。
 

 
 
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