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全世界最高效的锂硫电池来了!有了它,玩手机可以连续5天不充电

2020-09-12 10:46:31  来源:文渊资讯网

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    锂离子电池改变了世界。如果没有这种便携设备存储大量能量的能力,我们就不会有智能手机或其他个人电子设备。

    这项技术的先驱们获得了2019年诺贝尔化学奖。

    但随着社会逐渐远离化石燃料,我们将需要更先进的新技术来储存能源,以支持可再生能源发电、电动汽车和其他需求。

    其中一种技术可能是锂硫电池:与锂离子电池相比,它们能储存更多的能量——理论上是同等重量电池的6倍。

    更重要的是,它们可以由便宜的材料制成,这些材料在世界各地都很容易得到。

    不过,到目前为止,锂硫电池还不太实用。它们的化学特性允许它们储存如此多的能量,以至于电池在压力下会发生物理断裂。

    澳大利亚莫纳什大学(Monash University)的研究人员开发出了他们所谓的“世界上最高效的锂-硫电池”,这是一种超高容量的设计,可以使相机电池寿命成为原先的四倍,并且可以让智能手机在不充电的情况下连续运行5天。

    他们的设计已经获得了批准的专利,原型机已经在德国生产,“世界上一些最大的锂电池生产商”显然对扩大生产表示了兴趣。

    这一突破的灵感来自于20世纪70年代首次发现的洗衣粉分子之间的“独特桥梁结构”。以这种结构为基础,团队设计了一种方法,在Li-S电池中创建更强的粒子间的化学键,允许产生的电池“适应压力,并提供迄今为止在任何电池中都没有见过的稳定水平。”

    研究人员包括Matthew Hill副教授、Mahdokht Shaibani博士和Mainak Majumder教授。

    传统的生产电池的方法是在整个电极上建立一个连续的紧密的粘合剂网络,这样就没有留下足够的活动空间。

    为了确保硫电池易于制造且价格低廉,他们使用了相同的材料作为粘合剂,但加工方式略有不同。

    这样就形成了一个网状的粘合剂,既能把粒子粘合在一起,又为材料的膨胀留下了足够的空间。

    这些抗膨胀电极可以有效地适应循环应力,使硫粒子达到其全部能量存储能力。

    莫纳什大学的新闻稿称,研究人员正“处于将这一特殊突破商业化的边缘”。

    参考资料:

    https://petapixel.com/2020/01/06/new-lithium-sulfur-battery-could-quadruple-camera-battery-life/,New Lithium-Sulfur Battery Could Quadruple Camera Battery Life,作者:Monash University

    https://knowridge.com/2020/01/batteries-made-with-sulfur-could-be-cheaper-greener-and-hold-more-energy/ ,Batteries made with sulfur could be cheaper, greener and hold more energy,作者:Mahdokht Shaibani


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