鋰硫電池可使智慧型手機電池壽命爆炸至5天

澳洲莫納什大學研究人員製造的鋰硫電池在儲能效率方面實現了獨特的飛躍。根據研究人員的計算,這可以讓智慧型手機續航5天,讓電動車的續航里程突破1000公里。

莫納什大學的 Matthew Hill 教授、Mahdokht Shaibani 博士和 Mainak Majumder 教授展示了他們的電池原型/圖片來源:莫納什大學

自 1970 年代初至 1980 年代末發明以來,鋰離子電池推動了從智慧型手機到電動車和工業儲能等移動和嵌入式技術的非凡發展。然而,這些蓄電池有幾個問題:首先,它們很容易形成枝晶(晶體,最終導致陽極和陰極短路,導致過熱甚至爆炸),因此它們的使用壽命很短。

在接下來的幾年裡,我們在能量密度方面已經達到了極限:因此,擁有更多的自主權意味著整合物理上更大、更重的電池。在智慧型手機產業,製造商或多或少可以透過最大化其設備的可用尺寸來適應這一點,同時優化其能源消耗,以實現一代又一代的自主收益——即使後者越來越邊緣化。

另一方面,電動車受到其可運輸重量的限制:超過一定限度,馬達的消耗最終會抵消蓄電池因其重量而帶來的容量增益。然而,多年來,我們一直期待研究人員最終找到解決方案,以提高能量密度和安全性。我們已經看到了幾種方法的出現。

工業製造的問題

首先,我們經常談論它,有石墨烯,一種非常有前途的材料但用於這些重要工業應用的製造尚不完善。還有固態電池,允許使用純鋰電極(允許更大的能量密度),並由於固體電解質而避免枝晶的形成。

儘管已宣布多年,但這些解決方案尚未進入市場。我們透過石墨烯的例子很直接地看到了這一點,石墨烯仍然太複雜,無法在所需的質量範圍內製造。雖然三星今年可能會生產此類電池。在第二個例子中,工業製造困難似乎也是問題的一部分。顯然,電池領域的任何新進展都將面臨同樣的問題,而「工業可行性」方面與技術本身一樣重要。

這就是鋰硫電池很可能脫穎而出的地方,該大學的研究人員開發了有史以來最高效的鋰硫電池:根據研究人員的計算,它可以使智慧型手機的續航時間增加五倍。原型機已經在德國開發出來,研究人員解釋說,2020 年將進行測試,將其電池納入電動車和儲能領域。

低成本環保製造?

更有趣的是:研究人員已經申請了與這些電池的工業製造相關的專利。「莫納什大學的研究人員即將實現世界上第一個最高效的鋰硫(Li-S) 電池的商業化,該電池可能比當前市場領先者高出四倍以上,並在未來為澳大利亞和其他全球市場提供動力。,研究人員解釋。

另請閱讀:IBM 利用海水發明不含重金屬的生態電池

研究人員強調了他們的技術的性能,以及“降低製造成本”, 材料“豐富”,一個製造過程“簡單的”並減少對環境的影響。這包括使用水而不是污染溶劑的製造過程。我們迫不及待地想了解更多信息,特別是今年將在澳大利亞進行的測試的結果。

來源 :莫納什大學


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