锂硫电池可使智能手机电池寿命爆炸至5天

澳大利亚莫纳什大学研究人员制造的锂硫电池在储能效率方面实现了独特的飞跃。根据研究人员的计算,这可以让智能手机续航5天,让电动汽车的续航里程突破1000公里。

莫纳什大学的 Matthew Hill 教授、Mahdokht Shaibani 博士和 Mainak Majumder 教授展示了他们的电池原型/图片来源:莫纳什大学

自 20 世纪 70 年代初至 80 年代末发明以来,锂离子电池推动了从智能手机到电动汽车和工业储能等移动和嵌入式技术的非凡发展。然而,这些蓄电池存在几个问题:首先,它们很容易形成枝晶(晶体,最终导致阳极和阴极短路,导致过热甚至爆炸),因此它们的使用寿命很短。

接下来的几年里,我们在能量密度方面已经达到了极限:因此,拥有更多的自主权意味着集成物理上更大、更重的电池。在智能手机行业,制造商或多或少可以通过最大化其设备的可用尺寸来适应这一点,同时优化其能源消耗,以实现一代又一代的自主收益——即使后者越来越边缘化。

另一方面,电动汽车受到其可运输重量的限制:超过一定限度,电机的消耗最终会抵消蓄电池因其重量而带来的容量增益。然而,多年来,我们一直期待研究人员最终找到解决方案,以提高能量密度和安全性。我们已经看到了几种方法的出现。

工业制造的问题

首先,我们经常谈论它,有石墨烯,一种非常有前途的材料但用于这些重要工业应用的制造尚不完善。还有固态电池,允许使用纯锂电极(允许更大的能量密度),并由于固体电解质而避免枝晶的形成。

尽管已宣布多年,但这些解决方案尚未进入市场。我们通过石墨烯的例子很直接地看到了这一点,石墨烯仍然太复杂,无法在所需的质量范围内制造。虽然三星今年可能生产此类电池。在第二个例子中,工业制造困难似乎也是问题的一部分。显然,电池领域的任何新进展都将面临同样的问题,而“工业可行性”方面与技术本身一样重要。

这就是锂硫电池很可能脱颖而出的地方,该大学的研究人员开发出了有史以来最高效的锂硫电池:根据研究人员的计算,它可以使智能手机的续航时间增加五倍。次。原型机已经在德国开发出来,研究人员解释说,2020 年将进行测试,将其电池纳入电动汽车和储能领域。

低成本环保制造?

更有趣的是:研究人员已经申请了与这些电池的工业制造相关的专利。“莫纳什大学的研究人员即将实现世界上第一个最高效的锂硫 (Li-S) 电池的商业化,该电池可能比当前市场领先者高出四倍以上,并在未来为澳大利亚和其他全球市场提供动力。”,研究人员解释道。

另请阅读:IBM 利用海水发明不含重金属的生态电池

研究人员强调了他们的技术的性能,以及“降低制造成本”, 材料“丰富”,一个制造过程“简单的”并减少对环境的影响。这包括使用水而不是污染溶剂的制造过程。我们迫不及待地想了解更多信息,特别是今年将在澳大利亚进行的测试的结果。

来源 :莫纳什大学


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