中國儲能網訊：據(jù)外媒報道，中國香港科技大學（HKUST）工程與環(huán)境系教授Cheong Ying Chan 與中國香港科技大學機械與航空工程系教授兼能源研究所主任ZHAO Tianshou領導了一支研究團隊，為鋰硫電池（Li–S）提出了一種新穎的陰極設計概念，將可大幅提升此類具有發(fā)展前景的下一代電池的性能。
鋰硫電池新陰極設計概念（圖片來源：香港科技大學）
目前，鋰離子電池常用于智能手機、電動汽車和無人機等，而鋰硫電池被認為是具有吸引力的鋰離子電池替代品。鋰硫電池以高能量密度而聞名，同時其主要成分硫儲量豐富、重量輕、價格便宜，而且對環(huán)境無害。
鋰硫電池的能量密度可超500 Wh/kg，明顯優(yōu)于鋰離子電池的極限能量密度300 Wh/kg。能量密度更高意味著由鋰離子電池供電、續(xù)航里程可達400公里的電動汽車，在由鋰硫電池供電時，續(xù)航里程可延長至600至800公里。
雖然全球各地的研究人員在研究鋰硫電池方面已經取得了一些令人興奮的成果，但在實驗室研究與技術的商業(yè)化方面仍然存在很大的差距。關鍵問題之一是鋰硫電池的多硫化物穿梭效應會導致鋰被腐蝕和電池陰極材料泄漏，從而縮短電池使用壽命。另一個挑戰(zhàn)是需要在減少電池電解質總量的同時，保證電池擁有穩(wěn)定的性能。
為了解決上述問題，Zhao教授團隊與國際研究人員合作，提出了一種陰極設計概念，可以實現(xiàn)良好的鋰硫電池性能。研究人員將硫均勻地嵌入到高度定向的大孔中，同時該大孔內部嵌有豐富分活性位點，以緊緊地吸附多硫化物，消除穿梭效應以及鋰金屬腐蝕影響。通過為鋰硫電池提出新型硫陰極設計原則，該聯(lián)合小組提升了該電池的能量密度，并為實現(xiàn)該電池的工業(yè)化邁進了一大步。
Zhao教授表示：“我們仍在該領域進行基礎研究，不過，我們的新型陰極設計概念以及在電池性能方面取得的突破，代表著下一代電池在得到實際應用方面邁進了一大步，而下一代電池將比現(xiàn)有的鋰離子電池更強大、更持久?！?
該研究小組的成員包括香港科技大學的Zhao教授、Zhao教授手下的博士生ZHAO Chen、ZHANG Leicheng、前博士生REN Yuxun（2019年畢業(yè)生），其他合作人員包括美國阿貢國家實驗室以及斯坦福大學、中國廈門大學以及沙特阿拉伯伊瑪目·阿卜杜拉赫曼·本·費薩爾大學的研究人員。圖片（來源：蓋世汽車/作者：Fairy）
