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新型鋰硫電池：跨越能量與壽命“障礙”
2025年01月23日 17:32:19
來源：化工儀器網 點擊量：4754
近期，韓國電氣研究所下一代電池研究中心的科學家們取得了關鍵性進展，為鋰硫電池的商業化應用掃清了障礙。
在全球能源存儲技術日新月異的當下，新型電池技術的探索已成為推動綠色能源革命的核心動力。其中，鋰硫電池憑借高能量密度和環保特性，成為了備受關注的明星。然而，盡管鋰硫電池潛力巨大，但其從實驗室邁向市場的征程卻屢遭阻礙，特別是在能量密度和循環壽命的提升上。近期，韓國電氣研究所下一代電池研究中心的科學家們取得了關鍵性進展，為鋰硫電池的商業化應用掃清了障礙。
鋰硫電池采用硫作為正極材料，金屬鋰作為負極，其理論能量密度遠超鋰離子電池，極具吸引力。同時，硫元素儲量豐富，成本較低，且環保，使得鋰硫電池在成本和環境友好性方面具備優勢。在電動汽車、無人機和航空航天等領域，鋰硫電池的高能量密度和輕質特性有望顯著提升設備的續航和性能，因此被視為關鍵技術。
然而，鋰硫電池在充放電過程中產生的多硫化鋰中間物質，會在電池內部穿梭，引發不良化學反應，從而影響電池壽命和性能。這一難題一直是鋰硫電池商業化進程中的絆腳石。為了克服這一挑戰，韓國電氣研究所的研究團隊創新性地結合了單壁碳納米管(SWCNT)與氧官能團。
SWCNT是一種高強度、高導電性的新材料，而氧官能團則增強了SWCNT在電池中的分散性。這種結合有效穩定了電極，控制了多硫化鋰的溶解和擴散，減少了硫的損失。
此外，北京大學材料科學與工程學院的研究團隊也在全固態鋰硫電池方面取得了顯著進展。他們開發了一種具有高離子電導率的新型玻璃相硫化物固態電解質材料，并基于此研制出具有優異快充性能和超長循環壽命的全固態鋰硫電池。這種電池實現了快速固固反應速率和高循環穩定性，為下一代動力電池提供了新的技術方案。
在全球“碳中和”目標的推動下，高效能源存儲技術的研發至關重要。鋰硫電池作為新興的能源技術，其突破將為多個高能耗、高要求的行業帶來新機遇，加速技術進步和產業升級。隨著技術的不斷成熟和成本的降低，鋰硫電池有望在電動汽車、大規模能源存儲、低空飛行動力以及高端電子設備等領域發揮重要作用，為推動綠色能源革命和實現可持續發展目標貢獻力量。
綜上所述，新型鋰硫電池的突破不僅解決了能量密度和循環壽命的技術難題，更為其商業化應用鋪平了道路。未來，隨著技術的不斷成熟和市場的拓展，鋰硫電池有望成為推動綠色能源發展的重要力量。
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