鋰硫電池短命問(wèn)題有救了？這次還得靠石墨烯出馬

鋰硫電池短命問(wèn)題有救了？這次還得靠石墨烯出馬

科研人員已經(jīng)研發(fā)出一種新成分，可以治愈鋰硫電池的“阿喀琉斯之踵”。

與傳統(tǒng)鋰離子電池相比，鋰硫電池有著重要的優(yōu)勢(shì)：材料價(jià)格更低廉、質(zhì)量更輕。質(zhì)量相等的鋰硫電池，能量卻相當(dāng)于鋰離子電池的兩倍，這一能量密度在便攜電子設(shè)備和電動(dòng)車領(lǐng)域非常關(guān)鍵。

提高能量密度在交通運(yùn)輸和能源制造領(lǐng)域?qū)档湍茉磧?chǔ)存成本、減少溫室氣體排放均非常重要。然而，經(jīng)過(guò)幾次充放循環(huán)之后，鋰硫電池就會(huì)逐漸不穩(wěn)定，兩個(gè)電極會(huì)發(fā)生故障，這一問(wèn)題使其很難登上能量?jī)?chǔ)存的“王座”。尤其是鋰離子會(huì)與硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成遷移和減少電池儲(chǔ)存能力的化合物。

“當(dāng)這發(fā)生時(shí)，它們?cè)诒砻嫘纬勺璧K，阻止鋰與陰極接觸。”美國(guó)耶魯大學(xué)化學(xué)教授Victor Batista說(shuō)。

在3月20日發(fā)表于美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》的文章中，Batista和合作者展示了一種復(fù)合薄膜，可以讓鋰硫電池壽命顯著增加。

研究人員首先模擬了哪種材料和結(jié)構(gòu)能夠讓鋰硫電池壽命更長(zhǎng)，并計(jì)算了陰極中的分子如何與不同材料發(fā)生反應(yīng)。該團(tuán)隊(duì)隨后利用石墨烯（單原子密度的碳結(jié)構(gòu)）和一種有機(jī)聚合物（擁有像樹枝一樣的結(jié)構(gòu)）制成了薄膜。結(jié)果表明，該薄膜平均厚度為90納米。

該薄膜可讓鋰硫混合物處于一個(gè)地方，并組織它們流向電解質(zhì)，使電池性能下降。通過(guò)這一機(jī)制，科學(xué)家表明它們能夠在不讓鋰—硫電池性能打折扣的情況下，延長(zhǎng)其循環(huán)使用的壽命?！白蠲畹牡胤绞怯眠@些材料，我們能夠用極少量的薄膜制作出具有穩(wěn)定性的電池?！盉atista說(shuō)。

該論文共同作者、耶魯大學(xué)能源科學(xué)研究所博士后Jianbing Jiang強(qiáng)調(diào)，這種混合薄膜是由商業(yè)上可獲得的基本材料做成的，這使其價(jià)格低廉，易于大規(guī)模使用。

本文出自東莞市捷誠(chéng)石墨制品有限公司官網(wǎng)：http://www.5aym.cn 權(quán)威發(fā)布，    東莞市捷誠(chéng)石墨制品有限公司是一家集銷售、應(yīng)用開(kāi)發(fā)，產(chǎn)品加工的石墨專業(yè)廠家，專門為模具行業(yè)、機(jī)械行業(yè)、真空熱處理爐、電子半導(dǎo)體及太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)等提供石墨材料、石墨電極和相關(guān)的石墨制品，歡迎致電13549365158更多關(guān)于石墨制品方面信息，可回本網(wǎng)站產(chǎn)品頁(yè)面詳細(xì)了解點(diǎn)擊：石墨制品  石墨模具  石墨坩堝 石墨轉(zhuǎn)子 石墨軸承 石墨板 石墨棒 石墨匣體 石墨熱場(chǎng) 真空爐石墨制品 電子石墨模具