我們已經從洩漏的硫酸汽車電池走了很長的路,但是現代鋰電池仍然有一些缺點。 現在,賓州州立工程師團隊擁有不同類型的鋰硫電池,可以更高效,更便宜,更安全。

可充電鋰電池

機械工程副教授王東海說:“我們用硬幣電池展示了這種方法。 “但是,我認為它最終可能變得足夠大,手機,無人機,甚至更大的電動汽車。”

鋰硫電池應該是下一代可充電電池的有前途的候選人,但它們不是沒有問題。對於鋰,電荷轉移的效率低,並且鋰電池傾向於生長樹枝狀晶體 - 薄的分支晶體 - 當放電時不消失的充電。

研究人員研究了由有機硫化物和有機多硫化物與無機鋰鹽沉積的自形成的,柔性的混合固體電解質相間層。研究人員在今天(10月11日)的“自然通訊”雜誌上報導,有機硫化合物在相間層中起增塑劑的作用,提高了層的機械柔韌性和韌性。相間層允許鋰沉積而不生長樹枝狀晶體。在400次充電放電週期中,庫侖效率約為99%。

王先生說:“我們在鋰金屬電池中需要鋰電池的某種障礙,或者是對所有的電池做出反應。”

硫是一個不錯的選擇,因為它是便宜的,並為電池提供高充電能力,更高的能量密度,所以鋰硫電池具有更多的能量。然而,鋰硫電池在電池中形成脆性並且不能容忍體積變化的無機塗層。無機硫磺界面不能維持高能量。在鋰硫電池中,電解液乾燥,大量鋰腐蝕。形成的鋰枝晶可能造成短路和其他安全隱患。

“潛在的我們可以使用這種混合有機硫化物/有機聚硫化物界面,使用鋰硫電池將傳統直流電池的能量密度加倍。

他們也可以創建一個更安全,更可靠的電池。

研究人員使用含硫聚合物添加劑的醚基電解質來製造電池。電池使用硫輸入的碳陰極和鋰陽極。電解液中的有機硫自身形成相間層。

研究人員報告說,他們“展示出鋰循環壽命長達1000個循環的鋰硫電池,並且具有良好的容量保持性。