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全固态锂硫电池诞生 高密度锂电池技术突破

发布时间:2013-06-11 来源:新闻资讯 编辑:梦阳 点击次数: 新闻投稿

锂硫电池是锂电池的一种,截止2013年尚处于科研阶段。锂硫电池是以硫元素作为电池正极,金属锂作为负极的一种锂电池。比容量高达1675mAh/g,远远高于商业上广泛应用的钴酸锂电池的容量(<150mAh/g)。并且硫是一种对环境友好的元素,对环境基本没有污染,是一种非常有前景的锂电池。

锂电池是今广泛应用的电池产品之一,它具备较高的电容量,在数码电子及电动车等领域应用较广泛。预计到2013年全球锂离子电池产业规模将达到278.1亿美元,2015年,新能源汽车的产业化应用将带动全球锂离子电池的产业规模达到523.2亿美元。

锂硫电池是锂电池的一种,截止2013年尚处于科研阶段。锂硫电池是以硫元素作为电池正极,金属锂作为负极的一种锂电池。比容量高达1675mAh/g,远远高于商业上广泛应用的钴酸锂电池的容量(<150mAh/g)。并且硫是一种对环境友好的元素,对环境基本没有污染,是一种非常有前景的锂电池。

据物理学家组织网报道,美国能源部下属的橡树岭国家实验室(ORNL)的科学家设计出了一种全新的全固态锂硫电池,其能量密度约为目前电子设备中广泛使用的锂离子电池的4倍,且成本更低廉。

该研究的领导者表示:“新电池中用到的电解质也是固体,这种设计思路完全颠覆了已延续150年到200年的两个电极加一堆电解液的固有电池概念,也解决了其他化学家一直担心的易燃问题。”

当前,锂硫电池主要存在三个主要问题:1、锂多硫化合物溶于电解液;2、硫作为不导电的物质,导电性非常差,不利于电池的高倍率性能;3、硫在充放电过程中,体积的扩大缩小非常大,有可能导致电池损坏

现在,该ORNL研究团队的新设计方法清除了这些障碍。首先,他们合成出了一种富含硫的新物质并将其作为电池的阴极,其能传导锂离子和传统电池阴极中使用的硫金属锂化物,随后,再将其同由锂制成的阳极以及固体电解质(也由ORNL的研究人员研发而成)结合在一起,制造出了这种能量密度大的全固态电池。

Tags: 锂电池

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