(圖片來(lái)源:KAUST)
隨著我們的社會(huì)和交通運(yùn)輸系統(tǒng)逐漸向電氣化轉(zhuǎn)型,世界各地的科學(xué)家都在尋求效率更高、容量更大的存儲(chǔ)系統(tǒng)。據(jù)外媒報(bào)道,阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)(KAUST)的研究人員,通過(guò)抑制多硫化物穿梭問(wèn)題,提高鋰硫
電池的容量。
與常用電池類型相比,鋰硫電池具有諸多潛在優(yōu)勢(shì)。它們具有更高的理論儲(chǔ)能容量,而且硫是易于從自然界獲得的無(wú)毒元素。硫也是石化行業(yè)的廢產(chǎn)物,成本相對(duì)較低。然而,在電池的化學(xué)過(guò)程中,含硫中間體在正負(fù)極之間移動(dòng),會(huì)引起多硫化物穿梭效應(yīng)。在目前的技術(shù)中,這會(huì)嚴(yán)重降低鋰硫電池的容量和充電能力。
KAUST團(tuán)隊(duì)的解決方案基于石墨烯層。通過(guò)一種名為激光劃片(laser scribing)的工藝,將聚酰亞胺聚合物置于激光能量下,從而創(chuàng)造出一種結(jié)構(gòu)合理的多孔材料。這種材料的關(guān)鍵特征在于三維分層多孔,因此具有一系列大小不同的孔隙。然后,添加納米碳顆粒,這些顆粒被孔隙吸收后,形成最終產(chǎn)物。
研究人員發(fā)現(xiàn),在鋰硫電池的正負(fù)極之間放置一層薄薄的這種材料,可以明顯抑制多硫化物穿梭。主要研究人員Eman Alhajji表示:“這個(gè)獨(dú)立的中間層只有幾微米厚,我不得不以非常溫和的方式進(jìn)行處理,尤其是在電池組裝過(guò)程中。”
研究人員表示,以往提出的解決多硫化物穿梭問(wèn)題的方法,大多不適合大規(guī)模投入商用。相比之下,KAUST開(kāi)發(fā)的方法“具有可擴(kuò)展性且簡(jiǎn)單”。
(責(zé)任編輯:子蕊)