莫纳什能源研究所(Monash Energy Institute)的研究人员已经开发出一种使用寿命更长、重量更轻、更可持续的电池,与航空、电动汽车和潜艇必不可少的锂离子电池竞争。
从墨尔本到悉尼一次充电:新的锂硫电池技术可以存储2到5倍的能量。莫纳什能源研究所团队(从左到右):Mahdokht Shaibani, Mainak Majumder, Matthew Hill和Yingyi Huang。图片来源:莫纳什能源研究所。
这项由CSIRO支持的研究报告称,在正极上使用葡萄糖基添加剂,团队成功地稳定了锂-硫电池技术。这被认为是下一代电池的基本步骤。
这项研究发表在自然通讯9月10日th,2021。
在不到十年的时间里,这项技术可能会让包括电动巴士和卡车在内的车辆无需充电就能从墨尔本行驶到悉尼。它还可以推动送货和农业无人机的创新,在这些领域,重量轻是至关重要的.
Mainak Majumder,研究首席作者和教授,莫纳什能源研究所机械和航空航天工程系
从理论上讲,锂 - 硫电池的能力比相同重量的锂离子电池储存两到五倍的能量。问题一直是电极迅速恶化,电池分裂。
注意到该动作的两个原因,患有显着膨胀和收缩的正硫电极,其削弱并将其转向锂难以访问,并且负锂电极被硫化合物污染。
去年,莫纳什研究小组解释说,他们能够打开硫电极的结构,以适应扩张,并使其更容易与锂接触。目前,通过在电极的网状结构中加入糖,他们已经稳定了硫,限制它移动和覆盖锂电极。
在仍然具有比等效锂离子电池的能力更高,该团队建造的测试单元原型已经提出了至少1000个循环的充电放电寿命。
这样每次充电都能持续更久,延长电池的寿命。而且制造电池不需要奇异的、有毒的、昂贵的材料欧洲杯足球竞彩.
黄应一,研究第一作者,莫纳什能源研究所博士生
Yingyi和她的团队受到1988年一份地球化学报告的启发,该报告解释了糖基物质在地质沉积物中抵抗降解的方式,与硫化物形成了强键。
”虽然我们的团队已经解决了电池的阴极侧的许多挑战,但仍需要进一步创新锂金属阳极,以实现这一有前途的技术的大规模摄取 - 可能是正确的创新在角落附近,“蒙纳士能源研究所研究了Mahdokht Shaibani博士,研究了第二作者和研究员。
Matthew Hill博士在CSIRO制造业的研究小组尤其支持该研究。
锂硫电池研究项目蒙纳士大学由联邦政府通过澳大利亚研究委员会和工业、创新和科学部提供支持。欧洲杯线上买球此外,这项工作还得到了泰国Enserv集团的澳大利亚子公司澳大利亚清洁未来能源公司的支持。
Enserv Australia期待在澳大利亚开发和制造电池,澳大利亚是世界上最大的锂生产商。
我们希望利用这项技术进入不断增长的电动汽车和电子设备市场。我们计划在5年内使用澳大利亚的锂,在澳大利亚制造第一个锂硫电池。.
Mark Gustowski,董事总经理,Enserv澳大利亚
Enserv是一家能源研究和创新公司,经营两项核心业务:清洁能源发电和清洁能源创新。
期刊引用:
黄,Y。,等.(2021)基于糖类的粘合剂,用于LI-S电池中有效的多硫化物规则。自然通讯.doi.org/10.1038/s41467-021-25612-5.
来源:https://www.monash.edu/