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羅克韋爾/Allen Bradley
據外媒報道，在下一代電池中許多令人興奮的化學物質中，鋰硫電池是一種具有巨大潛力的化學物質，因為它的儲能能力是目前鋰離子電池的五倍。澳大利亞的科學家們為這種很具前途的結構提出了一種新的設計，其中包括通過添加糖來解決固有的穩定性問題，據悉，這一舉動使實驗電池運行的次數超過1000次。
雖然鋰硫電池的高容量是科學家們一直在努力開發的一種主流應用，但它們一直受到穩定性問題的阻礙。由于電池的正硫電極在充電過程中膨脹和收縮，它會受到顯著的壓力并迅速惡化。與此同時，負極被硫化合物污染。
去年，墨爾本莫納什大學的一個電池研究小組想出了一個解決了這一問題的一半的解決方案。這群科學家們開發了一種特殊的粘合劑，它可以在硫粒子周圍創造額外的空間，這意味著它們在充電期間擁有更多的空間安全膨脹。這樣做的結果得到一個高容量的鋰硫電池，它能循環使用超200次。
現在，科學家們把目標對準了等式的另一邊，即負的鋰電極，其被硫“窒息”。這一突破源于1988年的一項研究，該研究表明，一些糖基物質可以阻止地質沉積物的降解從而促進硫化物之間的強鍵。
科學家們的目標是將這種方法應用到鋰-硫電池上以防止硫鏈(被稱為多硫化物)從正極釋放出來，這些硫鏈往往會在負極上移動并形成苔蘚。研究小組在電極的網狀結構中引入了一種糖基添加劑以作為粘結劑從而形成網狀微結構，該結構可以幫助調節討厭的多硫化物的行為。攜帶糖添加劑的實驗電池顯示，容量約為700 mAh/g，可維持1000次循環。
這項研究的論文第一作者、博士生Yingyi Huang說道，“這樣每次充電都能持續更長時間，延長電池的壽命。而且制造電池不需要奇異的、有毒的、昂貴的材料。”
在鋰硫電池應用于智能手機和電動汽車之前仍有一些問題需要解決。研究人員則表示，他們的技術有潛力存儲2到5倍于現在的鋰電池的能量，并且通過這項新的研究，相信他們已經向現實世界的應用邁出了關鍵的一步。
(原標題：新型摻糖鋰硫電池儲能能力可為現鋰離子電池的五倍)
浙公網安備 33010602000006號
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