史上最高效电池研发成功,性能提升四倍,可让电动车连续行驶1000公里

2020-02-28

据报道,澳大利亚莫纳什大学(Monash University)研究团队研发出超大容量锂硫(Li-S)电池,据称是世界上最高效的锂硫电池,能够连续5天为智能手机供电,或者让电动汽车在不需重新充电的情况下行驶1000公里以上。与目前市场上的领先同类电池相比,性能可能高出四倍以上。




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1799年,伏特成功地制成了世界上第一个电池──“伏特电堆”。这个“伏特电堆”实际上就是串联的电池组。电池时代来临。1860年,法国的普朗泰发明出用铅做电极的电池,也是蓄电池的前身;同年,法国的雷克兰士发明了碳锌电池,让电池技术走向了干电池领域,由此迎来了电池技术的商用阶段。至此以后,受益于商业化驱动,电池技术迎来了突飞猛进的时代。1905,蓄电池开始用于汽车照明;1914,第一次将启动型蓄电池用于汽车;碱性电池也于1914年出现,1949年开发出小型碱性电池,由此迎来碱性电池时代;1980年代镍氢电池实现商业化生产。1991年索尼公司发布首个商用锂离子电池,可充电锂离子电池开始商业化生产。随后,锂离子电池革新了消费电子产品的面貌。从以上电池技术发展历史来看,电池技术正在往高能量密度、新材料和清洁能源的方向发展。




电池从本质上来看,就是一种能够将储存的化学能转化为电能的设备,电池就是一个小型的化学反应器,通过反应产生高能电子,用以注入外部设备之中;如单纯从化学电源角度来看,电池可分为一次电池、二次电池。其中二次电池即可充电电池,主要包括铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池等。




锂硫电池技术是指以金属锂为负极,以非金属硫为正极的电池技术。电池充放过程中,锂离子往返于正负极之间,单质硫和多硫化锂互相转化。鉴于金属锂的强还原性和非金属硫的较强氧化性,锂硫电池活性物质的理论能量密度甚至可接近燃油水平。但是锂硫电池存在的问题相对较多,包括金属锂在循环过程中的形貌改变,金属锂和电解液的不可逆反应,非金属硫在循环过程中的副反应和“穿梭效应”等,这导致了电池的容量衰减较严重、倍率性能较低、循环寿命较低、安全性不足、自放电较显著等问题。鉴于此,正负电极改性、电解液/固态电解质材料体系设计和电池结构单元设计等方面工作都有研究者涉及。总体而言,锂硫电池技术成熟度较低。




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2020-02-28

据报道,澳大利亚莫纳什大学(Monash University)研究团队研发出超大容量锂硫(Li-S)电池,据称是世界上最高效的锂硫电池,能够连续5天为智能手机供电,或者让电动汽车在不需重新充电的情况下行驶1000公里以上。与目前市场上的领先同类电池相比,性能可能高出四倍以上。




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1799年,伏特成功地制成了世界上第一个电池──“伏特电堆”。这个“伏特电堆”实际上就是串联的电池组。电池时代来临。1860年,法国的普朗泰发明出用铅做电极的电池,也是蓄电池的前身;同年,法国的雷克兰士发明了碳锌电池,让电池技术走向了干电池领域,由此迎来了电池技术的商用阶段。至此以后,受益于商业化驱动,电池技术迎来了突飞猛进的时代。1905,蓄电池开始用于汽车照明;1914,第一次将启动型蓄电池用于汽车;碱性电池也于1914年出现,1949年开发出小型碱性电池,由此迎来碱性电池时代;1980年代镍氢电池实现商业化生产。1991年索尼公司发布首个商用锂离子电池,可充电锂离子电池开始商业化生产。随后,锂离子电池革新了消费电子产品的面貌。从以上电池技术发展历史来看,电池技术正在往高能量密度、新材料和清洁能源的方向发展。




电池从本质上来看,就是一种能够将储存的化学能转化为电能的设备,电池就是一个小型的化学反应器,通过反应产生高能电子,用以注入外部设备之中;如单纯从化学电源角度来看,电池可分为一次电池、二次电池。其中二次电池即可充电电池,主要包括铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池等。




锂硫电池技术是指以金属锂为负极,以非金属硫为正极的电池技术。电池充放过程中,锂离子往返于正负极之间,单质硫和多硫化锂互相转化。鉴于金属锂的强还原性和非金属硫的较强氧化性,锂硫电池活性物质的理论能量密度甚至可接近燃油水平。但是锂硫电池存在的问题相对较多,包括金属锂在循环过程中的形貌改变,金属锂和电解液的不可逆反应,非金属硫在循环过程中的副反应和“穿梭效应”等,这导致了电池的容量衰减较严重、倍率性能较低、循环寿命较低、安全性不足、自放电较显著等问题。鉴于此,正负电极改性、电解液/固态电解质材料体系设计和电池结构单元设计等方面工作都有研究者涉及。总体而言,锂硫电池技术成熟度较低。




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