2023-10-20 13:49
澳大利亚莫纳什大学科学家设计出一种新型锂硫电池，该电池的阳极为拥有纳米多孔聚合物涂层的锂箔。这种新型电池不仅使用的锂更少，单位体积能量更高，而且寿命更长，且价格仅为传统锂离子电池的一半，有望广泛应用于电动汽车、无人机和电子设备等领域。相关研究论文发表于最新一期《高级可持续系统》杂志。
锂硫电池是一种新兴储能技术，其主要成分是金属锂和硫，能量密度超过传统锂离子电池。虽然锂硫电池效率很高，但锂的发现、提取和运输过程会排放大量二氧化碳，因此尽可能降低金属锂的使用至关重要。此外，当电池充电和放电时，大量锂和硫相互反应，会使金属锂承受很大的应变，更容易受损。
此次新设计的新型电池内，锂上的薄聚合物涂层显著提高了电池的充放电循环次数。
这种聚合物含有小于一纳米的小孔，可以让锂离子自由移动，同时阻挡其他化学物质对锂的攻击。这种涂层还可以作为锂的支架，帮助锂反复充电和放电。此外，新设计不需要镍或钴，消除了对具有重大环境和社会成本的矿物的需求。
研究团队表示，这项研究搭建了一个新框架，以保护锂金属免受锂硫电池快速衰变或灾难性故障的影响，朝着更广泛采用锂硫电池和其他锂金属储能系统迈出了重要一步，锂金属保护技术有望成为科学家追求未来能源密集型和可持续电池的关键。
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