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全新锂硫电池能量高于普通锂电池3倍

文章来源: 贤集网       发布时间:2016-05-16
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据了解,一种全新的全固态锂硫电池在美国能源部下属的橡树岭国家实验室(ORNL)的科学家设计出了,全新的核心在于其能量密度约为目前电子设备中广泛使用的锂离子电池的4倍,且成本更低廉。

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几十年来,科学家们一直很看好锂硫电池,其比锂离子电池效率高且成本低,但寿命短是其最大弱点,因此一直未被商用。另外,电池内使用液体电解质也成为科学家们的桎梏。


现在,ORNL研究团队的新设计清除了这些障碍。首先,他们合成了一种富含硫的新物质并将其作为电池的阴极,其能传导锂离子和传统电池阴极中使用的硫金属锂化物。随后,再将其同由锂制成的阳极以及固体电解质结合在一起,制造出了这种能量密度大的全固态电池。


该研究的领导者梁诚督表示:“电解质由液体变成固体这一转变消除了硫溶解的问题,而且,由于液体电解质容易同锂金属发生反应,所以新电池使用固体电解质后安全性也更高。另外,新锂硫电池中使用的硫是处理石油后剩下的副产品,来源丰富且成本低廉,也能存储更多能量,这就使新电池具有成本低廉、能量密度大等优点。”


测试结果表明,新电池在60摄氏度的温度下,经过300次充放电循环后,电容可以维持在1200毫安小时/克,而传统锂离子电池的平均电容为140至170毫安小时/克。梁诚督表示,因为锂硫电池携带的电压为锂离子电池的一半,平均电容为其8倍,所以,新电池的能量密度约为传统锂离子电池的4倍。


尽管新电池仍然处于演示阶段,但研究人员希望尽快将这项研究由实验室推向商业应用,正在为此技术申请专利。

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