鉅大LARGE | 點擊量：1205次 | 2018年05月07日
如何解決鋰硫電池的“阿喀琉斯之踵”，使其使用壽命更長？
科研人員已經研發出一種新成分，可以治愈鋰—硫電池的“阿喀琉斯之踵”。
與傳統鋰離子電池相比，鋰—硫電池有著重要的優勢：材料價格更低廉、質量更輕。質量相等的鋰—硫電池，能量卻相當于鋰離子電池的兩倍，這一能量密度在便攜電子設備和電動車領域非常關鍵。
提高能量密度在交通運輸和能源制造領域對降低能源儲存成本、減少溫室氣體排放均非常重要。
然而，經過幾次充放循環之后，鋰—硫電池就會逐漸不穩定，兩個電極會發生故障，這一問題使其很難登上能量儲存的“王座”。尤其是鋰離子會與硫發生化學反應，形成遷移和減少電池儲存能力的化合物。
“當這發生時，它們在表面形成阻礙，阻止鋰與陰極接觸。”美國耶魯大學化學教授VictorBatista說。
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%
在3月20日發表于美國《國家科學院院刊》的文章中，Batista和合作者展示了一種復合薄膜，可以讓鋰—硫電池壽命顯著增加。
研究人員首先模擬了哪種材料和結構能夠讓鋰—硫電池壽命更長，并計算了陰極中的分子如何與不同材料發生反應。該團隊隨后利用石墨烯(單原子密度的碳結構)和一種有機聚合物(擁有像樹枝一樣的結構)制成了薄膜。結果表明，該薄膜平均厚度為90納米。
該薄膜可讓鋰—硫混合物處于一個地方，并組織它們流向電解質，使電池性能下降。通過這一機制，科學家表明它們能夠在不讓鋰—硫電池性能打折扣的情況下，延長其循環使用的壽命。“最妙的地方是用這些材料，我們能夠用極少量的薄膜制作出具有穩定性的電池。”Batista說。
該論文共同作者、耶魯大學能源科學研究所博士后JianbingJiang強調，這種混合薄膜是由商業上可獲得的基本材料做成的，這使其價格低廉，易于大規模使用。
