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全固態(tài)薄膜鋰電池:效率高而且成本低廉

   2015-04-02 鋰電世界佚名4550
核心提示:中國電池網(wǎng) 美國能源部下屬的橡樹嶺國家實驗室(ORNL)的科學家設計出了一種全新的全固態(tài)鋰硫電池,其能量密度約為目前電子設備中廣泛使用的鋰離子電池的4倍,且成本更低廉。

    鋰電世界  美國能源部下屬的橡樹嶺國家實驗室(ORNL)的科學家設計出了一種全新的全固態(tài)鋰硫電池,其能量密度約為目前電子設備中廣泛使用的鋰離子電池的4倍,且成本更低廉。

    幾十年來,科學家們一直很看好鋰硫電池,其比鋰離子電池效率高且成本低,但壽命短是其最大弱點,因此一直未被商用。另外,電池內使用液體電解質也成為科學家們的桎梏。

    現(xiàn)在,ORNL研究團隊的新設計清除了這些障礙。首先,他們合成了一種富含硫的新物質并將其作為電池的陰極,其能傳導鋰離子和傳統(tǒng)電池陰極中使用的硫金屬鋰化物。隨后,再將其同由鋰制成的陽極以及固體電解質(也由ORNL的研究人員研發(fā)而成)結合在一起,制造出了這種能量密度大的全固態(tài)電池。

    該研究的領導者梁誠督表示:“電解質由液體變成固體這一轉變消除了硫溶解的問題,而且,由于液體電解質容易同鋰金屬發(fā)生反應,所以新電池使用固體電解質后安全性也更高。另外,新鋰硫電池中使用的硫是處理石油后剩下的副產品,來源豐富且成本低廉,也能存儲更多能量,這就使新電池具有成本低廉、能量密度大等優(yōu)點?!?/P>

    測試結果表明,新電池在60攝氏度的溫度下,經(jīng)過300次充放電循環(huán)后,電容可以維持在1200毫安小時/克,而傳統(tǒng)鋰離子電池的平均電容為140至170毫安小時/克。梁誠督表示,因為鋰硫電池攜帶的電壓為鋰離子電池的一半,平均電容為其8倍,所以,新電池的能量密度約為傳統(tǒng)鋰離子電池的4倍。

    盡管新電池仍然處于演示階段,但研究人員希望盡快將這項研究由實驗室推向商業(yè)應用,正在為此技術申請專利。

 
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