鋰硫電池技術大突破,可望提升電池壽命與續航力

鋰硫電池技術大突破,可望提升電池壽命與續航力 鋰硫電池技術大突破,可望提升電池壽命與續航力作者 EnergyTrend鋰硫電池常被認為是下一代電池技術,其理論能量密度為鋰離子電池 3 到 5 倍之多,達到 2,600Whkg,意味著假如鋰硫電池研發成功,手機續航力可從 3 小時增加到 9 到 15 小時。該電池也同時具有低成本、低污染、含量豐富等優勢,但硫磺導電性極差,頻繁充放電之後也會變得不穩定,鋰金屬更是容易與電解液產生反應進而形成晶枝,林林總總的缺點讓鋰硫電池距商業化還有很長一段路要走。而德州大學達拉斯分校(UT-Dallas)看好鋰硫電池未來發展性,也著手研發相關技術,並成功找出更高效與環保的鋰硫電池技術,其除了能提升電池穩定性,也能大大增加電池壽命。UT-Dallas 工程與電腦科技學院(Erik Jonsson School of Engineering and Computer Science)教授 Kyeongjae Cho 指出,目前智慧型手機續航力大最多只能維持一天,未來如果能將電池續航力提升到一週,甚至維持更久,這將對許多人來說是一項福音。團隊在電池中加入常用於硬化、強化鋼的鉬(molybdenum),當該金屬與硫原子結合時會產生 MoS2(二硫化鉬),可調節電極中的硫碳(sulphur-carbon)奈米塗層,這種比蜘蛛絲還要薄的塗層能提高電池穩定性,並補足硫的不良導電性,同時也能緩解鋰金屬容易生成枝晶問題,進一步提升鋰硫電池的安全性。Kyeongjae Cho 表示,科學家一直以來都在尋找類似材料,而這項發現讓鋰硫電池更進一步朝商業化邁進,團隊也正努力提升材料穩定性,盼能盡早將該技術帶離實驗室。目前團隊已成功製作出電池原型,將塗有 MoS2 的鋰金屬做為負極,硫碳奈米層則是正極,其能量密度可達到 589Wh kg,在攝氏 0.5 度下庫倫效率(Coulombic efficiency)最高約 98%,並可循環 1,200 次。該研究獲得南韓能源資源技術企劃評價院(KETEP)和國家創新材料研發計畫研究基金會支持,並發表在《自然奈米科技(Nature Nanotechnology)》

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