中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：近日，美國(guó)能源部下屬的西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（PNNL）刊文稱，他們?cè)O(shè)計(jì)出了一種由石墨和鋰構(gòu)成的混合陽(yáng)極結(jié)構(gòu)來(lái)控制鋰硫電池的不良表面反應(yīng)。具體而言，就是在鋰電極前加一層氫氧化鋰修飾的石墨，這樣的人工保護(hù)層可有效減少反應(yīng)過(guò)程中的負(fù)面效應(yīng)。
研究人員表示：“雖然可充電鋰電池被廣泛應(yīng)用于便攜式充電設(shè)備和汽車電氣化中，但他們不能儲(chǔ)存足夠的能量來(lái)滿足電動(dòng)汽車對(duì)續(xù)駛里程的要求。尋找理論比能量更高的替代儲(chǔ)能系統(tǒng)是很有必要的。在這些技術(shù)中，鋰硫電池是很有希望的。從理論上來(lái)看，鋰硫電池的比容量及能量分布為1675mAh g-1 、2600Wh kg-1，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通鋰電池。硫成本第，儲(chǔ)量豐富，無(wú)毒，使得這一想法很有吸引力。不過(guò)，在實(shí)際應(yīng)用中還有很多問(wèn)題需要解決?！?
與普通鋰電池相比，鋰硫電池的能量密度高2～3倍，而限制這種電池發(fā)展的最大問(wèn)題是，在電池反應(yīng)過(guò)程中，硫化物的流出縮短了電池的壽命。
對(duì)于如何克服硫化物流出一事，此前的多數(shù)研究都致力于阻止硫化物泄露，但難度很大且副作用明顯?！拔覀?cè)O(shè)想，與其簡(jiǎn)單地使用電解液添加劑或無(wú)理屏障來(lái)保護(hù)金屬陽(yáng)極，或許我們可以設(shè)計(jì)一個(gè)完全不同的陽(yáng)極結(jié)構(gòu)界面，使得界面氧化還原反應(yīng)遠(yuǎn)離金屬表面?！毖芯咳藛T說(shuō)道。
使用常規(guī)電極的鋰硫電池循環(huán)壽命僅有100次左右，而這種混合陽(yáng)極可以將鋰硫電池的循環(huán)壽命提升至400次。研究人員表示，雖然硫化物仍會(huì)流出，但對(duì)電池壽命并未造成大的影響，且在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，鋰硫電池的能量密度也只衰減了11%，庫(kù)侖效率則高達(dá)99%。
