当前位置:首页 > 电源 > 电源-能源动力
[导读]什么是新型锂硫电池?它有什么作用?具有锂离子电池容量五倍的电池以及低环境负荷的电池可能会导致电动汽车的大幅降价并能大规模存储电力。基于锂和硫(Li-S)的电池能够在超过200个充放电循环中保持99%的效率;如果用于为智能手机供电,它将能够保持运行五天。

什么是新型锂硫电池?它有什么作用?具有锂离子电池容量五倍的电池以及低环境负荷的电池可能会导致电动汽车的大幅降价并能大规模存储电力。基于锂和硫(Li-S)的电池能够在超过200个充放电循环中保持99%的效率;如果用于为智能手机供电,它将能够保持运行五天。

新电池是由澳大利亚墨尔本莫纳什大学机械工程和航空航天系的研究员Mahdokht Shaibani和她的同事开发的。

研究人员已经为他们的制造工艺申请了专利(PCT / AU 2019/051239),原型电池已经由包括弗劳恩霍夫材料和光束技术研究所在内的德国合作伙伴成功制造。科学家们认为,这一进展可能会改变未来手机、汽车、电脑和太阳能网络的生产方式。这项研究发表在《科学进展》杂志上。

研究小组包括Shaibani和她在莫纳什大学的团队;与来自CSIRO、列日大学、弗劳恩霍夫和Beam Technology的同事们一起。“Li-S电池的设计和实现可能会给汽车市场带来一场革命,”论文作者之一、莫纳什大学(Monash)教授Mainak Majumder说。

当谈到电池,每个人都在寻找新的解决方案,提供更长的寿命和可持续性。研究人员一直致力于研究能够充电更多、使用更久的电池。到目前为止,锂硫电池的弱点是由于硫电极的容量太大,以致于它打破了正常的电池充放电循环。硫电极在循环过程中膨胀收缩,电极体积变化约78%。

当硫电极充电到所需的5至10 mg cm-2时,由于锂化/去硫化体积和由此产生的应力的巨大变化,较高的能量性能迅速衰减。研究人员在化学层面上为硫粒子提供了更大的空间,他们使用了更少的聚合材料来将硫粒子固定在电极上,从而在硫粒子之间创造了更多的空间结构。使用与锂离子电池相同的材料,研究人员重新配置了硫阴极的设计,使其能够承受更高的应力负荷,而不会降低整体容量或性能。

这种锂硫电池可以极大地降低电池的成本,因为硫是一种储量丰富且极其经济的化学元素。然而,可能存在与锂离子电池生产相关的伦理问题。有关电迁移率的主要问题与提取生产电池所需的原材料的过程有关。许多研究也集中于开发对环境影响较小的较便宜的成分,例如硫。

据科学家预测,到2050年,道路上的电动汽车数量将达到9.65亿辆,电池的存储能力将提高到12380千兆瓦时,而光伏系统的存储能力将超过7100千兆瓦时。未来几年,对金属的需求将大幅增长。电池是未来几年欧洲能源供应系统摆脱碳氢化合物(包括运输和电力)的关键技术之一。硫磺更容易找到,也更便宜,尤其是因为它也是石油加工的废弃物。在不久的将来,我们将需要新一代高性能、可靠、安全、可持续和廉价的电池。

储能系统将在电力和热力系统的完全脱碳过程中发挥越来越重要的作用。从化石燃料向可再生能源的过渡不能不包括发展先进的能源储存技术,例如储存系统和电池。与传统锂离子电池相比,新的储能技术使用了硫,硫是一种非常经济的材料,比传统锂离子具有更高的抗过载能力、更低的毒性和更轻的重量。

利用锂离子电池的电化学反应可以在各个应用领域带来令人兴奋的新发展。其他研究人员发现,将硫碳储能材料包裹在柔性薄石墨烯薄片中,可以加速电子和离子的运输,从而提高性能和导电性。通过将硫碳单元包裹在石墨烯片上,可以获得更长的电池寿命、更好的循环稳定性和更高的效率。以上就是新型锂硫电池的相关解析,希望能给大家参考。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

随着科技的快速发展,电池作为移动设备、电动车和储能系统的关键组成部分,其性能与安全性越来越受到人们的关注。在目前的电池技术中,锂聚合物电池(LiPo)和锂离子电池(Li-ion)是最为常见的两种类型。那么,锂聚合物电池和...

关键字: 锂聚合物电池 锂离子电池

在电子领域,尤其是汽车行业,对高达 48 伏直流高性能解决方案的需求不断增长。为了可靠地保护更高的工作电流,硕特 UHP 保险丝是最佳选择。 这款卓越的组件经过精心设计,可在两倍额定电流的情况下断开电路,一切最多只要 1...

关键字: 锂离子电池 保险丝

Sep. 14, 2023 ---- 日前澳洲矿商Liontown Resources Ltd.公告,已同意美国锂生产商AlbemarleCorp.(ALB)提出的66亿澳币(约合43亿美元)的收购计划。据TrendFo...

关键字: 锂离子电池 ALB

锂电池和锂离子电池的区别在于:原理不同、充电不同、反应不同等。锂离子电池和锂电池的根本区别在于能否充电。锂离子电池是二次电池(充电电池)的一种

关键字: 锂离子电池 锂电池 能量密度

就算是在 SELV(safety extra-low voltage)范围- 碰触时对人体无害的安全超低电压范围内,在发生 短路时也会有巨大高电流通过。硕特以全新、特别小巧的SMT保险丝 UHS系列来应对这种危险。

关键字: 锂离子电池 保险丝 电路板

非常适用于车载和工业设备的双面散热功率模块!即将推出15W级额定功率业界超小“PSR330”和“PSR100”的0.2mΩ产品

关键字: 分流电阻器 锂离子电池 工业设备

Mar. 7, 2023 ---- 2月锂离子电池产业链继续消化库存,上游原材料价格延续跌势,据TrendForce集邦咨询研究显示,2月中国电池级碳酸锂和氢氧化锂市场均价月跌分别为9%和8%,其中电池级碳酸锂最低价格已...

关键字: 电动车 动力电池 锂离子电池

锂离子电池改变了日常生活——几乎每个人都拥有智能手机,路上可以看到更多的电动汽车,它们还能在紧急情况下保持发电机运转。随着越来越多的便携式电子设备、电动汽车和大规模电网实施上线,对安全且价格合理的高能量密度电池的需求持续...

关键字: 锂离子电池 新型显微镜

自去年下半年以来,芯片短缺问题开始出现,并越来越严重。缺芯潮席卷全球,愈演愈烈,严重打乱了汽车市场的供需平衡,数十家汽车企业因此而不得不调整生产计划,被迫减产或停产。探索科技(techsugar)整理了2021年以来因芯...

关键字: 芯片 汽车市场 企业

向可再生能源过渡需要全球生产的电池数量远远大于目前的数量级。现有技术将无法完成这项任务。铅酸电池使用寿命短,不适用于需要数十年应用的场合。尽管锂离子电池目前正在解决这个问题,但其所依赖的原材料太稀缺,无法实现全球变暖现实...

关键字: 电池 铅酸电池 锂离子电池
关闭
关闭