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锂硫电池的发展概况

2021-06-09   点击量:27

在生活中,你可能接触过各种各样的电子产品,那么你可能并不了解它的一些组成部分,比如它可能含有的锂硫电池,那么接下来让小编带领大家一起学习锂硫电池。


澳大利亚莫纳什大学的科学家开发出一种新型电池,该小组称这种电池是世界上效率最高的锂硫电池,可以让一部智能手机持续运行5天。莫纳什大学正在准备将电池商业化,并表示它的性能比目前市场领先产品高出四倍以上。


锂硫电池是锂离子电池的一种,锂硫电池是以硫元素作为电池正极,金属锂作为负极的一种锂离子电池。单质硫在地球中储量丰富,具有价格低廉、环境友好等特点。利用硫作为正极材料的锂硫电池,其材料理论比容量和电池理论比能量较高,分别达到1675mAh/g和2600Wh/kg,远远高于商业上广泛应用的钴酸锂离子电池的容量(150mAh/g)。并且硫是一种对环境友好的元素,对环境基本没有污染,是一种非常有前景的锂离子电池。


据报道,我国和欧洲一些最大的锂离子电池制造商表示有兴趣提高锂硫电池的生产规模。第一次测试将于今年年初在澳大利亚进行。科学家们看到了这种电池技术在各种环境中的应用,包括电网、电动汽车和电子产品。


锂硫电池正极材料一般由硫和高导电性材料复合而成,这重要是因为硫本身不导电,如上图中的黄点和黑点就是硫和碳的混合物,所以这就是说硫作为正极必须加导电剂,而且是高导电性的,这就降低了正极硫的能量密度(导电剂占了重量但不出现能量);负极采用锂片,这东西活性很高,作为负极没话说,但用的时候注意安全,活性高往往意味危险存在;然后是电解质重要是一些锂盐溶液,电解液不同与锂离子电池常用的酯类物质,锂硫一般用的都是醚类物质,这里也是一个很讲究的地方,电解液与正极会接触,那么就涉及到硫及其正极产物会不会直接溶解在这个里面,这就造成电池循环性能的下降;还有隔膜。


其轻质的特性有利于电池总体能量密度的提高。根据三类石墨烯的共同反应,全石墨烯硫正极可建立多达九十%的活性物质利用率与出色的循环稳定性能。使用高孔容石墨烯做为硫载体,一部分氧化石墨烯做为间隔层,高导电石墨烯做为集流体,明确提出了全石墨烯基正极结构设计。高孔容石墨烯建立了电极材料80wt%的硫含量与电极5mgcm-2的硫载量。通过阅读上面的内容,大家对锂硫电池有了初步的了解,同时也希望大家在学习过程中,做好总结,这样才能不断提升自己的设计水平。


钜大特种电池工程研究院

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