新型锂硫电池结构不仅改善了性能,新型锂硫电池结构仍依赖于传统的粘合剂,新型结构能够让锂硫电池具有前所未有的充放电效率,已经找到了足够稳定的新型锂硫电池结构,近日曝光的新型锂硫电池,由于锂硫电池硫电极的容量太大,石墨烯复合锂电材料可以提高倍率性能是真实存在的,石墨烯电池是不存在的。
近日曝光的新型锂硫电池，如何在提升性能的同时、克服易损坏的难题
作为一种潜力巨大的锂离子电池，锂硫每单位重量的储能量可达五倍，但面临着寿命要短得多的障碍。好消息是，《科学进展》杂志近日报道称：
由 Mahdokht Shaibani 博士带领的澳大利亚莫纳什大学研究团队，已经找到了足够稳定的新型锂硫电池结构，有望将智能手机的续航时间提升至五天。
【来自：Monash University，via：Science Advances】
据悉，新型结构能够让锂硫电池具有前所未有的充放电效率，从而将智能手机的典型续航时间提升至数天。马哈德克特·夏巴尼博士指出：
讽刺的是，由于锂硫电池硫电极的容量太大，此前在大规模应用时，往往难以应付由此产生的强大压力，导致其容易出现破裂。
这种由应力导致的关键组件的变形和连接失效 —— 即负责将电子传递到绝缘硫的碳基体、以及将这两种材料结合在一起的聚合物粘合剂 —— 最终会导致电池性能的迅速衰减。
有鉴于此，Shaibani 和一支国际研究团队合作，开始寻找将两者更稳固地连接到一起的方法。有趣的是，她并没有使用粘合材料来形成密集的网络，而是决定“给硫颗粒一些喘息的空间”。
【图自：Dr. Mahdokht Shaibani，via New Atlas】
如图所示，新型锂硫电池结构仍依赖于传统的粘合剂，但采取了不同的处理方式，从而在碳基质和硫颗粒之间形成超强的桥接键，能够在充电过程中随着电池的膨胀而留出额外的空间。
换言之，研究团队创建了一个类似的网络，但仅在相邻粒子间放置了最少量的粘合剂，从而增加了容纳结构变化、及其产生的应力的空间。
在超过 200 次循环的初步实验中，新型锂硫电池结构已表露出一丝希望 —— 充放电效率超过了 99% 。据其所知，这种高容量电极是前所未有的。
研究人员指出，新型电池有望为智能手机带来长达五天的续航，或者让电动汽车行驶 1000 公里以上而无需充电。后续其计划进一步扩展测试，以探讨作为 EV 动力电池或太阳能储能电池的前景。
与此同时，研究团队还申请了相关专利。与传统锂离子电池相比，新型锂硫电池结构不仅改善了性能，还有望大幅降低成本、并减少对环境的影响。
有关这项研究的详情，已经发表在近日出版的《科学进展》杂志上，原标题为：
《Expansion-tolerant architectures for stable cycling of ultrahigh-loading sulfur cathodes in lithium-sulfur batteries》-新型电池
KIST科学家研发的新型电池材料可将容量提升多少
近年来，电动汽车电池已取得了很大的进步，但是其储能能力有限，因此许多人仍未放弃使用汽油的汽车。不过，这种情况可能会发生改变，因为科学家已经开发出一种新的阳极材料，据称可将容量提高四倍之多。
电池包含两个电极-阳极和阴极-离子在电解质之间传播。除其他事项外，电池的容量受能够在阳极中累积的电子数量的影响。
通常，那些阳极由石墨制成。根据韩国科学技术研究院（KIST）的科学家的说法，硅的储能能力是石墨的10倍，但硅作为阳极材料有一个主要缺点-硅在充电/放电过程中会膨胀，导致其表面破裂，其能力因此急剧下降。尽管已经尝试生产稳定的硅阳极，但是所涉及技术的成本和复杂性通常使它们在商业上不可行。-新型电池
而KIST的新技术则有所不同。Hun-Gi Jung博士及其同事首先将红薯衍生的淀粉溶解在水中，将硅溶解于玉米衍生的油中，然后将两种溶液混合并加热。结果是形成了碳-硅复合材料，其中微小的碳球阻止了硅溶胀。据悉，当测试时，发现由复合材料制成的阳极的存储容量是类似石墨阳极的四倍，但在500次充电/放电循环中它们仍保持稳定。此外，利用新阳极的电池可在短短五分钟内充满电至其全部容量的80％。-新型电池
Jung表示：“我们采用的简单方法以及我们开发的具有优异性能的复合材料极有可能被商业化并批量生产。 该复合材料可应用于电动汽车和储能系统的锂离子电池。”
科学家在最近发表于《纳米快报》杂志上的一篇论文中描述了该研究。
有什么新型电池可以替代锂电池作为手机电池
答案是:没有。
那些说石墨烯电池什么的，我就是做石墨烯的。华为宣传的石墨烯是用在通信基站储能电池中，用来散热提高寿命的，跟手机电池半毛钱关系都没有。石墨烯复合锂电材料可以提高倍率性能是真实存在的，但基本不能提高能量密度。小结一下，石墨烯电池是不存在的。-新型电池
