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新型鋰硫電池:跨越能量與壽命“障礙”
2025年01月23日 17:32:19 來源:化工儀器網(wǎng) 點擊量:45

近期,韓國電氣研究所下一代電池研究中心的科學(xué)家們?nèi)〉昧岁P(guān)鍵性進展,,為鋰硫電池的商業(yè)化應(yīng)用掃清了障礙,。

  在全球能源存儲技術(shù)日新月異的當下,新型電池技術(shù)的探索已成為推動綠色能源革命的核心動力,。其中,,鋰硫電池憑借高能量密度和環(huán)保特性,成為了備受關(guān)注的明星,。然而,,盡管鋰硫電池潛力巨大,但其從實驗室邁向市場的征程卻屢遭阻礙,,特別是在能量密度和循環(huán)壽命的提升上。近期,,韓國電氣研究所下一代電池研究中心的科學(xué)家們?nèi)〉昧岁P(guān)鍵性進展,,為鋰硫電池的商業(yè)化應(yīng)用掃清了障礙。
 
  鋰硫電池采用硫作為正極材料,,金屬鋰作為負極,,其理論能量密度遠超鋰離子電池,極具吸引力,。同時,,硫元素儲量豐富,成本較低,,且環(huán)保,,使得鋰硫電池在成本和環(huán)境友好性方面具備優(yōu)勢。在電動汽車,、無人機和航空航天等領(lǐng)域,,鋰硫電池的高能量密度和輕質(zhì)特性有望顯著提升設(shè)備的續(xù)航和性能,因此被視為關(guān)鍵技術(shù),。
 
  然而,,鋰硫電池在充放電過程中產(chǎn)生的多硫化鋰中間物質(zhì),,會在電池內(nèi)部穿梭,引發(fā)不良化學(xué)反應(yīng),,從而影響電池壽命和性能,。這一難題一直是鋰硫電池商業(yè)化進程中的絆腳石。為了克服這一挑戰(zhàn),,韓國電氣研究所的研究團隊創(chuàng)新性地結(jié)合了單壁碳納米管(SWCNT)與氧官能團,。
 
  SWCNT是一種高強度、高導(dǎo)電性的新材料,,而氧官能團則增強了SWCNT在電池中的分散性,。這種結(jié)合有效穩(wěn)定了電極,控制了多硫化鋰的溶解和擴散,,減少了硫的損失,。
 
  此外,北京大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的研究團隊也在全固態(tài)鋰硫電池方面取得了顯著進展,。他們開發(fā)了一種具有高離子電導(dǎo)率的新型玻璃相硫化物固態(tài)電解質(zhì)材料,,并基于此研制出具有優(yōu)異快充性能和超長循環(huán)壽命的全固態(tài)鋰硫電池。這種電池實現(xiàn)了快速固固反應(yīng)速率和高循環(huán)穩(wěn)定性,,為下一代動力電池提供了新的技術(shù)方案,。
 
  在全球“碳中和”目標的推動下,高效能源存儲技術(shù)的研發(fā)至關(guān)重要,。鋰硫電池作為新興的能源技術(shù),,其突破將為多個高能耗、高要求的行業(yè)帶來新機遇,,加速技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)升級,。隨著技術(shù)的不斷成熟和成本的降低,鋰硫電池有望在電動汽車,、大規(guī)模能源存儲,、低空飛行動力以及高端電子設(shè)備等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,為推動綠色能源革命和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標貢獻力量,。
 
  綜上所述,,新型鋰硫電池的突破不僅解決了能量密度和循環(huán)壽命的技術(shù)難題,更為其商業(yè)化應(yīng)用鋪平了道路,。未來,,隨著技術(shù)的不斷成熟和市場的拓展,鋰硫電池有望成為推動綠色能源發(fā)展的重要力量,。
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