蒙纳士大学研究人员开发出一种世界领先的高效锂硫电池。与目前市场上的同类电池相比,这种电池的性能可能高出2-5倍以上。
蒙纳士大学的研究者找到了更经济的储存可再生能源的方法,朝着他们努力追求的目标又进了一步。这个团队已经创造出一种新型锂硫电池夹层,可以大大促进锂的快速传播,也能改善电池的性能和寿命。
这种更便宜、更环保、更快的锂硫电池能使电池的充放电和能量的释放速率大幅提高,并且能够在澳大利亚投入生产。
这项开创性研究成果刊登在《英国皇家化学学会》(Royal Society of Chemistry)上。这项在锂电池领域世界领先的工作由来自蒙纳士大学工学院的团队主导。该团队由Matthew Hill教授、Mahdokht Shaibani博士和Mainak Majumber教授领导,与澳大利亚国家科学局的CSIRO合作。
“锂电池夹层位于电池的中间,两端是电极,它能帮助锂更快地从电池的一端传输到另一端。这种新的夹层克服了上一代锂硫电池充放电速率较慢的问题。”Hill教授说道。
随着世界上用无排放的电能代替石油燃料的风潮日益增长,锂电池正在成为促进能源转型的重要存储工具。它们是为一切设备提供能量的首选,不管是手机、笔记本电脑和电动汽车等家用设备,还是航空和海洋技术等主要行业,都能得到广泛应用。
新夹层的容量大,使用寿命长。与上一代锂离子电池相比,锂硫电池具有更高的能量密度和更低的成本,它们单位重量所存储的能量是目前这一代锂离子电池的2到5倍。这意味着装有这些电池的汽车可能每周只需要充电一次。然而在以前,锂硫电池的电极会迅速衰退老化,电池就出故障了。
“中间层能阻止聚硫化物在电池中移动。聚硫化物是一种在这类电池内部形成的化学物质,能干扰阳极,缩短电池寿命。这意味着电池可以充放电2000次而不会出问题。”主要作者博士生Ehsan Ghasemiestabanati说道。
此外,锂硫电池并不依赖于钴、镍和锰等金属,而这些都是锂离子电池中的关键矿物。这些金属的全球供应量正在减少,而且通常需要在主权风险较高的地方进行开采。而在澳大利亚,硫磺供应充足,被视作是一种废料或副产品。
Hill教授说:“在电气化革命的背景下,这些电池并不依赖于那些即将面临短缺的矿物,因此这是向在澳境内生产更便宜、更清洁和性能更高的电池又迈进了一步。”
如果这项锂硫电池技术能够推广并应用于实际生产中,那么将对我们的日常生活带来无限福音。
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