KERI解决了一代锂硫电池中硫流失的问题 助力实现商业化

现有的锂离子电池(LIB)使用镍、钴和其他昂贵的稀土元素作为阴极材料。相比之下，锂硫电池使用丰富的硫元素，可以显著降低其制造成本。锂硫电池被认为是非常有前途的下一代电池，因为它的理论比能量密度是LIB的5倍左右。

然而，锂硫电池的商业化仍然需要克服许多挑战。锂在充放电过程中遇到硫，会产生一种中间产物“多硫化锂”。由于其高溶解度，溶解的多硫化锂会穿梭，导致反复充放电过程中正极材料的损失。也就是说，随着多硫化锂在电解液中的不断溶解，硫会不断流失。因此，多硫化物穿梭被认为是锂硫电池商业化的最大障碍，因为这个问题直接关系到电池的寿命和安全退化。

据国外媒体报道，韩国电子技术研究所(KERI)通过应用活性炭和磷(P)解决了这一问题，实现了低成本、柔性、高能量密度的锂硫电池，并在《Small》杂志上发表了相关论文。

具有微孔的活性炭纤维因其高吸收性而广泛用于各种类型的过滤器和漂白剂。研究小组使用活性炭作为隔膜的涂层材料，以捕获充电/放电循环过程中物理产生的多硫化锂。此外，研究小组将高吸收性P应用于碳材料进行化学捕获。这种多峰俘获方法有助于防止锂硫电池因多硫化锂的穿梭效应而导致性能下降。

此外，研究团队通过增强锂硫电池的柔韧性，成功提高了锂硫电池的可用性。该团队将具有高导电性、强度和柔韧性的碳纳米管材料应用于硫阴极，以消除重集电器(以增加能量密度)，并通过弯曲性能确保耐用性。

通过上述工艺，KERI研发的锂硫电池能量密度达到400Wh/kg，被认为是世界上能量密度最高的锂硫电池。锂硫电池结合了高能量密度、高性能和安全(寿命)、高灵活性(持续时间)、重量轻和低成本的现有优势，因此具有很高的商业化可能性。具体来说，预计锂硫电池将主要应用于未来的航空移动领域，包括航空航天、飞行汽车、无人机等需要轻量化和长续航的领域。

KERI研究小组组长朴俊宇(Jun-Woo Park)博士表示:“由于硫和碳材料丰富且廉价，锂硫电池对于南韩等稀土元素和资源稀缺的国家来说非常重要。我们计划将这一研究成果与KERI自主研发的‘大规模合成固体电解质’技术相结合，确保下一代固体锂硫电池的原创技术。”

现有的锂离子电池(LIB)采用镍、钴等昂贵的稀土元素作为正极材料。相比之下，锂硫电池使用丰富的硫元素，可以显著降低其制造成本。锂硫电池被认为是非常有前途的下一代电池，因为它的理论比能量密度是LIB的5倍左右。

然而，锂硫电池的商业化仍然需要克服许多挑战。锂在充放电过程中遇到硫，会产生一种中间产物“多硫化锂”。由于其高溶解度，溶解的多硫化锂会穿梭，导致反复充放电过程中正极材料的损失。也就是说，随着多硫化锂在电解液中的不断溶解，硫会不断流失。因此，多硫化物穿梭被认为是锂硫电池商业化的最大障碍，因为这个问题直接关系到电池的寿命和安全退化。

据国外媒体报道，韩国电子技术研究所(KERI)通过应用活性炭和磷(P)解决了这一问题，实现了低成本、高能量密度的柔性锂硫电池，并发表了re……ted论文发表在Small杂志上。

具有微孔的活性炭纤维因其高吸收性而广泛用于各种类型的过滤器和漂白剂。研究小组使用活性炭作为隔膜的涂层材料，以捕获充电/放电循环过程中物理产生的多硫化锂。此外，研究小组将高吸收性P应用于碳材料进行化学捕获。这种多峰俘获方法有助于防止锂硫电池因多硫化锂的穿梭效应而导致性能下降。

此外，研究团队通过增强锂硫电池的柔韧性，成功提高了锂硫电池的可用性。该团队将具有高导电性、强度和柔韧性的碳纳米管材料应用于硫阴极，以消除重集电器(以增加能量密度)，并通过弯曲性能确保耐用性。

通过上述工艺，KERI研发的锂硫电池能量密度达到400Wh/kg，被认为是世界上能量密度最高的锂硫电池。锂硫电池结合了高能量密度、高性能和安全(寿命)、高灵活性(持续时间)、重量轻和低成本的现有优势，因此具有很高的商业化可能性。具体来说，预计锂硫电池将主要应用于未来的航空移动领域，包括航空航天、飞行汽车、无人机等需要轻量化和长续航的领域。

KERI研究小组组长朴俊宇(Jun-Woo Park)博士表示:“由于硫和碳材料丰富且廉价，锂硫电池对于南韩等稀土元素和资源稀缺的国家来说非常重要。我们计划将这一研究成果与KERI自主研发的‘大规模合成固体电解质’技术相结合，确保下一代固体锂硫电池的原创技术。”

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