作為一種潛力巨大的鋰離子電池，鋰硫每單位重量的儲能量可達五倍，但面臨著壽命要短得多的障礙。好消息是，《科學進展》雜志近日報道稱：由MahdokhtShaibani博士帶領的澳大利亞莫納什大學研究團隊，已經(jīng)找到了足夠穩(wěn)定的新型鋰硫電池結(jié)構(gòu)，有望將智能手機的續(xù)航時間提升至五天。

（來自：MonashUniversity，via：ScienceAdvances）

據(jù)悉，新型結(jié)構(gòu)能夠讓鋰硫電池具有前所未有的充放電效率，從而將智能手機的典型續(xù)航時間提升至數(shù)天。馬哈德克特夏巴尼博士指出：

諷刺的是，由于鋰硫電池硫電極的容量太大，此前在大規(guī)模應用時，往往難以應付由此產(chǎn)生的強大壓力，導致其容易出現(xiàn)破裂。

這種由應力導致的關鍵組件的變形和連接失效即負責將電子傳遞到絕緣硫的碳基體、以及將這兩種材料結(jié)合在一起的聚合物粘合劑最終會導致電池性能的迅速衰減。

有鑒于此，Shaibani和一支國際研究團隊合作，開始尋找將兩者更穩(wěn)固地連接到一起的方法。有趣的是，她并沒有使用粘合材料來形成密集的網(wǎng)絡，而是決定給硫顆粒一些喘息的空間。

（圖自：Dr.MahdokhtShaibani，viaNewAtlas）

如圖所示，新型鋰硫電池結(jié)構(gòu)仍依賴于傳統(tǒng)的粘合劑，但采取了不同的處理方式，從而在碳基質(zhì)和硫顆粒之間形成超強的橋接鍵，能夠在充電過程中隨著電池的膨脹而留出額外的空間。

換言之，研究團隊創(chuàng)建了一個類似的網(wǎng)絡，但僅在相鄰粒子間放置了最少量的粘合劑，從而增加了容納結(jié)構(gòu)變化、及其產(chǎn)生的應力的空間。

在超過200次循環(huán)的初步實驗中，新型鋰硫電池結(jié)構(gòu)已表露出一絲希望充放電效率超過了99%。據(jù)其所知，這種高容量電極是前所未有的。

研究人員指出，新型電池有望為智能手機帶來長達五天的續(xù)航，或者讓電動汽車行駛1000公里以上而無需充電。后續(xù)其計劃進一步擴展測試，以探討作為EV動力電池或太陽能儲能電池的前景。

與此同時，研究團隊還申請了相關專利。與傳統(tǒng)鋰離子電池相比，新型鋰硫電池結(jié)構(gòu)不僅改善了性能，還有望大幅降低成本、并減少對環(huán)境的影響。