电动汽车有望每周只需充电一次？锂硫电池关键障碍被突破

据财联社报道，锂硫电池是一种非常有前途的储能解决方案，其能量密度可以让智能手机运行五天。科学家们也在不断努力使他们更接近商业现实。澳大利亚莫纳什大学的研究人员开发了一种新型分层组件，该组件成为“谜题”的关键部分，为这些设备提供了高容量和长寿命。据报道，锂硫电池的容量是普通锂离子电池的2到5倍。锂离子电池依赖于钴、锰和镍等金属，这些材料的采购需要环境和人道主义成本。随着世界转向电动交通，预计供应将变得紧张。相比之下，硫储量丰富，价格低廉，但以硫为特征的电池由于循环过程中发生的化学反应而存在稳定性问题。在操作过程中，可能会形成称为多硫化物的小颗粒，给电池的阳极带来麻烦，并大大缩短设备的寿命。事实上，有一些很有前途的解决方案，包括整合Kevlar纤维来抑制多硫化物颗粒的运动，以及使用罕见的硫化学相来完全防止它们的形成。莫纳什大学的团队成功地采用了另一种方法，该方法专注于电池两个电极之间的分离层。科学家们开发了一种新版本的这种重要中间层，它具有独特的表面化学性质和均匀的孔隙网络，可以抑制多硫化物的运动。同样重要的是，该层对锂离子传输的影响，促进了锂离子的运动，并大大提高了设备的充电和放电速率。领导这项研究的马修·希尔教授说：“锂电池夹层位于电池的中间，将电极隔开。它有助于锂离子更快地从电池一侧转移到另一侧。新夹层克服了前一代锂硫电池充放电速度较慢的缺点。“据说，这种设计还提供了出色的阳极保护和出色的容量保持，科学家们已经在数千次循环中证明了它的性能。中间层可以防止电池内部形成的化学物质——多硫化物——在电池内部移动；多硫化物会干扰阳极，缩短电池寿命，”首席作者Ehsan说加塞米斯塔巴纳蒂。“这意味着电池可以连续充电和放电2000次。”科学家表示，这种类型的电池可以使电动汽车每周只需要充电一次，并使可充电电池比目前的锂离子电池更具可持续性。这项研究成果最近发表在《材料化学A》杂志上。

希尔教授说，“这些电池不依赖于随着电气化革命而短缺的矿物，因此这是澳大利亚朝着更便宜、更清洁、更高性能的电池迈出的又一步。”

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