對于新能源汽車來講，目前最大的瓶頸就是鋰電池，不少科學(xué)家也在積極尋找解辦法。

日前，據(jù)媒體報道，中國香港科技大學(xué)(HKUST)工程與環(huán)境系教授Cheong Ying Chan與中國香港科技大學(xué)機(jī)械與航空工程系教授兼能源研究所主任ZHAO Tianshou組建了一支研究團(tuán)隊(duì)，為鋰硫電池(Li–S)提出了一種新穎的陰極設(shè)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。

眾所周知，鋰離子電池幾乎遍布生活的各個角落，從手機(jī)到電腦再到汽車，而鋰硫電池則被認(rèn)為是鋰離子電池的替代品。

相比鋰離子電池，鋰硫電池有著更高的能量密度，其能量密度可超500Wh/kg，相比鋰離子電池的極限能量密度300Wh/kg提升了66%。

能量密度更高意味著由鋰離子電池供電、續(xù)航里程可達(dá)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。



同時，鋰硫電池主要成分硫儲量豐富、重量輕、價格便宜，而且對環(huán)境無害。

雖然表面數(shù)據(jù)可觀，但實(shí)驗(yàn)研究數(shù)據(jù)和技術(shù)的商業(yè)化方面仍存在較大差距，其中最大的為題之一就是鋰硫電池的多硫化物穿梭效應(yīng)會導(dǎo)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(zhì)總量的同時，保證電池?fù)碛蟹€(wěn)定的性能。

為了解決上述問題，該研究團(tuán)隊(duì)提出了一種新穎的陰極設(shè)計概念可以實(shí)現(xiàn)良好的鋰硫電池性能。

據(jù)悉，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(nèi)部嵌有豐富分活性位點(diǎn)，以緊緊地吸附多硫化物，消除穿梭效應(yīng)以及鋰金屬腐蝕影響。通過為鋰硫電池提出新型硫陰極設(shè)計原則，該聯(lián)合小組提升了該電池的能量密度，并為實(shí)現(xiàn)該電池的工業(yè)化邁進(jìn)了一大步。

Zhao教授表示：“我們?nèi)栽谠擃I(lǐng)域進(jìn)行基礎(chǔ)研究，不過，我們的新型陰極設(shè)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(shí)際應(yīng)用方面邁進(jìn)了一大步，而下一代電池將比現(xiàn)有的鋰離子電池更強(qiáng)大、更持久。”

關(guān)鍵詞：