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生物学家开发设计锂硫电池,储能技术平稳容积高

生物学家开发设计锂硫电池,储能技术平稳容积高

来源:
2021/09/13 15:22
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【摘要】:

  商业化是发展电池技术最现实的目标。新加坡科学家开发了一种生产锂硫阴极的新方法,他们说,这种方法极大地提高了充放电循环的稳定性。

  新加坡科学、技术和研究机构的纳米生物学实验室的科学家们已经开发出一种新的方法来生产锂硫阴极,这种阴极在200多次循环中表现出稳定的性能和高的能量存储能力。该研究所表示,这代表了锂硫电池商业化的前景。

  从理论上讲,研究人员说,锂硫电池可以储存比现在多10倍的能量。与此同时,锂-硫器件依赖于廉价、丰富的硫,这可以大大降低锂电池的成本。然而,由于阴极结构在初始循环过程中容易发生坍塌,大大降低了科学家们一直试图在重复循环过程中维持的性能,目前还局限于理论范围。

  在加入硫之前,实验室团队使用组装好的碳支架创造出三维相互连接的多孔纳米材料,以防止阴极坍塌。结果表明,采用新电极的电池200次循环后,比容量可达到1220毫安/克,容量衰减率小于0.14%。根据实验室数据,由于阴极的形状、表面积和电阻,锂硫电池的比容量提高了48%,容量衰减减少了26%。

  研究小组的一位教授表示:“硫阴极的制备对锂硫电池的电化学性能有很大的影响。”我们的方法在工业上是可扩展的,预计将对未来实用锂硫电池的设计产生重大影响。

  一些人认为锂硫电池是大规模存储的最佳解决方案之一。研究人员表示,他们将致力于改进阴极设计,并使用纳米材料来设计阳极、分离器和电解质。根据实验室的说法,最终目标是开发完整的锂硫电池系统,比传统的锂电池具有更大的存储容量。

  锂电池已经席卷了储能市场。最近,三位锂电池技术的先驱也获得了诺贝尔化学奖。只有肯定锂电池技术,才能在未来发展其他电池技术,相互学习,促进不同电池技术的竞争。

 

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