新一代鋰離子電池：全固態(tài)薄膜鋰電池
2015年04月01日 9:7 3469次瀏覽 來源： 中國航空報 分類： 鋰
美國能源部下屬的橡樹嶺國家實驗室(ORNL)的科學家設計出了一種全新的全固態(tài)鋰硫電池，其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，且成本更低廉。
幾十年來，科學家們一直很看好鋰硫電池，其比鋰離子電池效率高且成本低，但壽命短是其最大弱點，因此一直未被商用。另外，電池內使用液體電解質也成為科學家們的桎梏。
現(xiàn)在，ORNL研究團隊的新設計清除了這些障礙。首先，他們合成了一種富含硫的新物質并將其作為電池的陰極，其能傳導鋰離子和傳統(tǒng)電池陰極中使用的硫金屬鋰化物。隨后，再將其同由鋰制成的陽極以及固體電解質(也由ORNL的研究人員研發(fā)而成)結合在一起，制造出了這種能量密度大的全固態(tài)電池。
該研究的領導者梁誠督表示：“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，由于液體電解質容易同鋰金屬發(fā)生反應，所以新電池使用固體電解質后安全性也更高。另外，新鋰硫電池中使用的硫是處理石油后剩下的副產(chǎn)品，來源豐富且成本低廉，也能存儲更多能量，這就使新電池具有成本低廉、能量密度大等優(yōu)點。”
測試結果表明，新電池在60攝氏度的溫度下，經(jīng)過300次充放電循環(huán)后，電容可以維持在1200毫安小時/克，而傳統(tǒng)鋰離子電池的平均電容為140至170毫安小時/克。梁誠督表示，因為鋰硫電池攜帶的電壓為鋰離子電池的一半，平均電容為其8倍，所以，新電池的能量密度約為傳統(tǒng)鋰離子電池的4倍。
盡管新電池仍然處于演示階段，但研究人員希望盡快將這項研究由實驗室推向商業(yè)應用，正在為此技術申請專利。
責任編輯：李峒峒
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