物理科技生物学-PHYICA

一勺糖为更持久的锂青木美波硫电池开辟了一条道路

技术工程 2022-01-18 21:54:03

A spoonful of sugar opens a path to longer lasting lithium sulfur batteries通过在电极的网状结构中加入糖,他们稳定了硫,防止其移动并覆盖锂电极。功劳:莫纳什能源研究所莫纳什能源研究所的研究人员仅仅通过添加糖,就创造了一种比锂离子电池更持久、更轻、更可持续的对手,而锂离子电池对于航空、电动汽车和潜艇来说至关重要。莫纳什团队在CSIRO的协助下,在今天的《自然通讯》杂志上报道说,在正极上使用葡萄糖基添加剂,他们成功地稳定了锂硫电池技术,长期以来,该技术被吹捧为下一代电池的基础。

“在不到十年的时间里,这项技术可能会让包括电动巴士和卡车在内的车辆无需充电就能从墨尔本行驶到悉尼。它还可以实现运载和农业无人机的创新,在这些领域,重量轻至关重要,”主要作者、机械和航空航天工程系的Mainak Majumder教授说,他是莫纳什能源研究所的副主任。

理论上,锂硫电池比同等重量的锂离子电池储存的能量多2到5倍。问题是,在使用过程中,电极迅速退化,电池也坏了。这有两个原因——正硫电极遭受了显著的膨胀和收缩,削弱了它并使它不能被锂接近,负锂电极被硫化合物污染。

去年,莫纳什团队展示了他们可以打开硫电极的结构,以适应膨胀,并使锂硫更容易接近。现在,通过在电极的网状结构中加入糖,他们稳定了硫,防止它移动并覆盖锂电极。

该团队构建的测试电池原型已被证明具有至少1000次循环的充放电寿命,同时仍比同等的锂离子电池具有更大的容量。“所以每次充电持续的时间更长,延长了电池的寿命,”第一作者、博士生黄颖一说。“而且制造电池不需要奇异、有毒和昂贵的材料。”

Yingyi和她的同事们受到了1988年地球化学报告的启发,该报告描述了糖基物质如何通过与硫化物形成强键来抵抗地质沉积物中的降解。

第二作者、Monash研究员Mahdokht Shaibani博士表示,“虽然我们的团队已经解决了电池阴极侧的许多挑战,但仍需要在锂金属阳极的保护方面进行进一步创新,以实现这一有前途的技术的大规模应用——创新可能就在眼前。”

该工艺由莫纳什团队开发,马修·希尔博士在CSIRO制造业的研究小组做出了重大贡献。

莫纳什大学的锂硫电池研究项目得到了联邦政府通过澳大利亚研究委员会和工业、创新和科学部的支持。此外,这项工作还得到了澳大利亚清洁未来能源公司的支持,该公司是泰国恩瑟夫集团的澳大利亚子公司。

恩瑟夫澳大利亚公司希望在世界上最大的锂生产商澳大利亚开发和制造电池。“我们希望利用这项技术进入不断增长的电动汽车和电子设备市场,”恩瑟夫澳大利亚公司董事总经理马克·古斯托斯基说。“我们计划在大约五年内,在澳大利亚制造第一批使用澳大利亚锂的锂硫电池。”

来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!

本文链接:http://www.phyica.com/jishugongcheng/8349.html

发表评论

用户头像 游客
此处应有掌声~

评论列表

还没有评论,快来说点什么吧~