鉅大LARGE | 點擊量：669次 | 2021年12月24日
超薄納米材料，助鋰硫電池技術取得突破
加拿大大學的科學家日前宣稱在鋰硫(Li-S)電池技術上取得了一項重大突破。借助一種超薄納米材料，他們開發出一種更加經久耐用的硫陰極。該技術有望制造出重量更輕、性能更好、價格更便宜的電動汽車電池。相關論文發表在最近出版的《自然·通訊》雜志上。
由大學化學教授琳達·納扎爾和她的研究小組發現的這種新材料能夠保持硫陰極的穩定性，克服了目前制造鋰硫電池所面對的重要障礙。在理論上，同樣重量的鋰硫電池不但能夠為電動汽車供應三倍于目前普通鋰離子電池的續航時間，還會比鋰離子電池更便宜。納扎爾教授同樣是加拿大固態能源材料研究中心主任，她說，這是一項重大的進步，讓高性能的鋰硫電池近在眼前。
納扎爾的研究小組最初認為多孔碳或石墨烯能夠通過誘捕的方式將多硫化物穩定下來。但是一個讓他們意想不到的轉折是，事實并非如此，最終的答案既不是多孔碳也不是多孔石墨烯，而是金屬氧化物。
他們最初有關金屬氧化物的研究曾發表在去年八月出版的《自然·通訊》雜志上。雖然研究人員自那以后發現，二氧化錳納米片比二氧化鈦性能更好，但新的論文重要是闡明它們的工作機制。
納扎爾說：“在開發出新的材料之前，你必須專注于這一現象，找到它們的運行機理。”研究人員發現，超薄二氧化錳納米片表面的化學活性能夠較好地固定硫陰極，并最終制成了一個可循環充電超過2000個周期的高性能陰極材料。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
研究人員稱，這種材料表面的化學反應與1845年德國硫化學黃金時代發現的瓦肯羅德爾溶液中的化學反應類似。納扎爾說：“具有諷刺意味的是，現在已經很少有科學家研究甚至是講授硫化學了。于是我們不得不去找很久之前的文獻，來了解這種可能從根本上改變我們未來的技術。”
