鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:895次 | 2021年07月12日
港科大攻克難題,新型電池迎來(lái)技術(shù)突破
雖然相比前些年的電池,鋰離子電池的性能有明顯提升,且目前已經(jīng)成為市場(chǎng)主流。但受市場(chǎng)需求的影響,全球各國(guó)不少科學(xué)家、研究機(jī)構(gòu)或企業(yè),都在積極尋找新的電池方案。
許多科研機(jī)構(gòu)或企業(yè),都將目標(biāo)聚焦于石墨烯這類(lèi)新型材料上。誠(chéng)然,石墨烯電池如果能夠被研發(fā)成功,將會(huì)震動(dòng)整個(gè)能源領(lǐng)域,但石墨烯電池的研發(fā)難度相對(duì)較大。
目前,還沒(méi)有一個(gè)團(tuán)隊(duì)找到相對(duì)完美的石墨烯電池設(shè)計(jì)方案。
而利用其它材料,基于鋰離子電池設(shè)計(jì)出下一代電池的案例已經(jīng)不在少數(shù)。日前,港科大就攻克了相關(guān)難題,制造出了新型電池。
日前媒體報(bào)道,中國(guó)香港科技大學(xué)工程與環(huán)境系教授CheongYingChan,與中國(guó)香港科技大學(xué)機(jī)械與航天工程系教授ZHAOTianshou組建的一支研究隊(duì)伍,為鋰硫電池提出了一種新穎的陰極設(shè)計(jì)概念。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
筆者了解到,鋰硫電池將會(huì)成為能夠在短時(shí)間內(nèi)取代鋰離子電池的替代品。
數(shù)據(jù)顯示,相比鋰離子電池,鋰硫電池的能量密度能夠超過(guò)500Wh/kg,而鋰離子電池的極限能量密度僅為300Wh/kg。
而電池的能量密度越高,意味著電池供電時(shí)間越長(zhǎng)。一般情況下,由鋰離子電池供電的電動(dòng)汽車(chē),續(xù)航里程能夠達(dá)到400公里。
但電動(dòng)汽車(chē)由鋰硫電池供電的情況下,續(xù)航里程能夠延長(zhǎng)到600至800公里。由此可見(jiàn),鋰硫電池的規(guī)模商用,將會(huì)是全球電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的一次重要變革。
值得一提的是,相比傳統(tǒng)的鋰離子電池,鋰硫電池的主要成分硫,還具備儲(chǔ)量豐富、重量輕、價(jià)格便宜且對(duì)環(huán)境無(wú)害的優(yōu)點(diǎn)。
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
不過(guò),鋰硫電池也存在一定的缺陷,那就是鋰硫電池的多硫化物的穿梭效應(yīng),會(huì)導(dǎo)致鋰被腐蝕、電池陰極材料泄露,從而導(dǎo)致電池使用壽命被縮短。
針對(duì)這一點(diǎn),前文中筆者提及的研究團(tuán)隊(duì),便提出了新的陰極設(shè)計(jì)概念。即將硫均勻嵌入到高度定向的大孔中,同時(shí)大孔內(nèi)嵌有豐富分活性位點(diǎn),緊緊吸附住多硫化物,從而消除穿梭效應(yīng)帶來(lái)的鋰金屬腐蝕影響。
這種設(shè)計(jì)能夠大幅提升鋰硫電池的性能。同時(shí)港科大教授也表示,這項(xiàng)技術(shù)突破意味著,新一代電池在實(shí)際應(yīng)用方面邁出了一大步。