一個(gè)由工程師和材料科學(xué)家組成的國(guó)際團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了一種鋰硫電池，該電池在 25,000 次循環(huán)后仍能保留 80% 的充電容量。他們的論文發(fā)表在《自然》雜志上。

為了使鋰硫電池更小更輕，工程師們不斷尋找新材料。這些努力往往集中在電極上，鋰被其他材料所固定。找到一種更好的材料來固定鋰可以使電池整體更輕更緊湊。

硫是一種更有前景的材料，因?yàn)樗|(zhì)量好、儲(chǔ)量豐富且成本低。不幸的是，硫與鋰的一些反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致離子損失，更糟糕的是，硫往往會(huì)膨脹，導(dǎo)致電池性能下降和電池壽命縮短。

在這項(xiàng)新研究中，中國(guó)的研究團(tuán)隊(duì)找到了解決此類問題的方法，制造出了一種在數(shù)千次充電循環(huán)中使用壽命比其他電池更長(zhǎng)的電池。

該方法使用硫來制造固體電極——其多孔原子結(jié)構(gòu)允許離子擴(kuò)散而無需中間體的移動(dòng)。為了制造電極，該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了一種由硫、硼、鋰、磷和碘制成的玻璃狀混合物。后者被證明是關(guān)鍵;它有助于加速電子通過氧化還原反應(yīng)的移動(dòng)，從而提高反應(yīng)速度。

最終，該鋰硫電池即使在高溫下也能快速充電。但更重要的是，該電池在經(jīng)過 25,000 次充電/再充電循環(huán)后仍能保持 80% 的充電容量，這比典型的鋰離子電池有了明顯的改善，因?yàn)楹笳咄?1,000 次充電循環(huán)后就會(huì)退化。研究人員表示，還需要開展更多的工作來提高能量密度，或許還需要找到其他材料來混合，以確保電池重量輕。