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研究人员开发了使用寿命更长的葡萄糖基锂硫电池

莫纳什能源研究所的研究人员开发出了一种寿命更长、重量更轻、可持续性更强的电池,可以与航空、电动汽车和潜艇所需的锂离子电池相媲美,只需使用糖即可。

研究人员开发了使用寿命更长的葡萄糖基锂硫电池。
墨尔本到悉尼一次充电:新的锂硫电池技术可以储存两到五倍的能量。莫纳什能源研究所团队(左-右):Mahdokht Shaibani、Mainak Majumder、Matthew Hill和Yingyi Huang。图片来源:莫纳什能源研究所。

这项由CSIRO支持的研究报告称,在正极上使用基于葡萄糖的添加剂,团队成功地稳定了锂硫电池技术。这被视为下一代电池的基本步骤。

这项研究发表在自然传播《华尔街日报》9月10日报道th, 2021年。

在不到十年的时间里,这项技术将使包括电动公共汽车和卡车在内的车辆能够在不充电的情况下从墨尔本行驶到悉尼。这项技术还可以在以重量轻为重的运输和农业无人机方面实现创新

Mainak Majumder,该研究的主要作者,莫纳什能源研究所机械和航空航天工程系教授

理论上,与同等重量的锂离子电池相比,锂硫电池存储能量的能力要高出2到5倍。问题是,电极很快就会变质,电池也会损坏。

这一作用主要有两个原因,一是正极硫遭受了大幅度的膨胀和收缩,使其变弱,使其无法接触锂,二是负极锂受到硫化合物的污染。

去年,莫纳什研究小组解释说,他们能够打开硫电极的结构以适应膨胀,并使其更容易接触锂。目前,通过在电极的网状结构中引入糖,他们已经稳定了硫,限制了硫移动和覆盖锂电极骑。

该研究小组制作的电池原型,在充放电寿命至少1000次的情况下,仍比同等的锂离子电池具有更强的能力。

因此每次充电持续时间更长,延长了电池的寿命。而且制造电池不需要外来的、有毒的和昂贵的材料亚博网站下载

黄英义,研究第一作者,莫纳什能源学院博士生

Yingyi和她的团队受到1988年地球化学报告的启发,该报告解释了糖基物质通过与硫化物形成强键来抵抗地质沉积物中降解的方式。

虽然我们的团队已经解决了电池阴极方面的许多挑战,但仍需要进一步创新,以保护锂金属阳极,使大规模采用这种有前途的技术——创新可能就在眼前莫纳什能源研究所第二作者和研究员Mahdokht Shaibani博士补充道。

这项研究得到了马修·希尔博士在CSIRO制造部门的研究小组的大力支持。

美国锂硫电池研究计划莫纳什大学通过澳大利亚研究委员会和工业、创新和科学部得到了联邦政府的支持。此外,该工作还得到了澳大利亚清洁未来能源公司的支持,该公司是泰国Enserv集团的澳大利亚子公司。亚博老虎机网登录

Enserv Australia期待着在澳大利亚开发和制造电池,澳大利亚是世界上最大的锂生产国。

我们希望利用这项技术进入不断增长的电动汽车和电子设备市场。我们计划在大约五年内,在澳大利亚制造第一批使用澳大利亚锂的锂硫电池

Mark Gustowski, Enserv Australia董事总经理

Enserv是一家能源研究和创新公司,经营两项核心业务:清洁能源发电和清洁能源创新。

期刊参考:

黄,Y。,.(2021)一种用于锂-硫电池中有效调节多硫化物的糖基粘结剂。自然传播doi.org/10.1038/s41467 - 021 - 25612 - 5

来源:https://www.monash.edu/

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