研究人员找到稳定的锂硫电池结构 智能机续航有望达到五倍

作为一种潜力巨大的锂离子电池，锂硫每单位重量的储能量可达五倍，但面临着寿命要短得多的障碍。好消息是，《科学进展》杂志近日报道称：由MahdokhtShaibani博士带领的澳大利亚莫纳什大学研究团队，已经找到了足够稳定的新型锂硫电池结构，有望将智能手机的续航时间提升至五天。

（来自：MonashUniversity，via：ScienceAdvances）

据悉，新型结构能够让锂硫电池具有前所未有的充放电效率，从而将智能手机的典型续航时间提升至数天。马哈德克特夏巴尼博士指出：

讽刺的是，由于锂硫电池硫电极的容量太大，此前在大规模应用时，往往难以应付由此产生的强大压力，导致其容易出现破裂。

这种由应力导致的关键组件的变形和连接失效即负责将电子传递到绝缘硫的碳基体、以及将这两种材料结合在一起的聚合物粘合剂最终会导致电池性能的迅速衰减。

有鉴于此，Shaibani和一支国际研究团队合作，开始寻找将两者更稳固地连接到一起的方法。有趣的是，她并没有使用粘合材料来形成密集的网络，而是决定给硫颗粒一些喘息的空间。

（图自：Dr.MahdokhtShaibani，viaNewAtlas）

如图所示，新型锂硫电池结构仍依赖于传统的粘合剂，但采取了不同的处理方式，从而在碳基质和硫颗粒之间形成超强的桥接键，能够在充电过程中随着电池的膨胀而留出额外的空间。

换言之，研究团队创建了一个类似的网络，但仅在相邻粒子间放置了最少量的粘合剂，从而增加了容纳结构变化、及其产生的应力的空间。

在超过200次循环的初步实验中，新型锂硫电池结构已表露出一丝希望充放电效率超过了99%。据其所知，这种高容量电极是前所未有的。

研究人员指出，新型电池有望为智能手机带来长达五天的续航，或者让电动汽车行驶1000公里以上而无需充电。后续其计划进一步扩展测试，以探讨作为EV动力电池或太阳能储能电池的前景。

与此同时，研究团队还申请了相关专利。与传统锂离子电池相比，新型锂硫电池结构不仅改善了性能，还有望大幅降低成本、并减少对环境的影响。