德國科學家開發(fā)出新型鋰—硫—電池


鋰電世界 據(jù)德國聯(lián)邦交通部的數(shù)據(jù),在德國馬路上行駛的機動車有4000萬輛,其中電動汽車的數(shù)量,目前約為6400輛。
影響電動汽車快速發(fā)展的原因主要在于電池的一次行駛里程過短及儲電成本較高。為尋找更有效的技術方案,德國科學家看好鋰—硫—電池,因為相比于鋰離子電池,鋰—硫—電池效率高而成本低。但是它有個致命的弱點,便是壽命短,也因此至今未能被任何汽車采用。這個狀態(tài)現(xiàn)在可望得到改變。決定電池性能與壽命的關鍵是陰極與陽極的相互作用。
德國弗朗霍夫材料與光束技術研究所(德累斯頓)的研究人員開發(fā)出一款新型鋰—硫—電池,通過特殊的陰極與陽極材料組合,使其充電循環(huán)次數(shù)提高7倍,從不到200次擴大到1400次。
專家介紹說,鋰—硫—模式電池的陰極材料是硫,不同于鋰離子電池中采用的鈷,不屬于稀缺材料,因而成本低廉。然而硫與液體電解質(zhì)也發(fā)生交互作用,降低電池的性能。
弗朗霍夫的科學家們便利用多孔碳來作為陽極材料,留存住硫,以減緩其與電解質(zhì)的結合過程。新材料充電時的變形狀況大大小于通常采用的鋰金屬,因此性能要穩(wěn)定得多。科學家們已經(jīng)開發(fā)出一種方法,來生產(chǎn)這種特殊的電池陰極。
據(jù)稱,鋰—硫—電池的能量密度可達到600Wh/kg,中期可實現(xiàn)500Wh/kg,而目前使用的鋰離子電池頂多達到250Wh/kg。這意味著以同等的電池重量,行駛里程將擴大一倍。這對于智能手機制造商同樣具有意義,移動電話可使用更輕的電池而減少分量。
目前弗朗霍夫材料與光束技術研究所科學家們正在進一步優(yōu)化材料與生產(chǎn)方法。