研究团队最终敲定了可避免枝晶在其表面上堆积的新型电池阳极,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,锂金属电池可承载更大、更安全的电流（阳极载流为传统锂电池的五倍）,近日曝光的新型锂硫电池,美国德州农工大学的新型锂电池阳极材料有何特点德克萨斯州农工大学（Texas A&M）的一支研究团队,已经找到了足够稳定的新型锂硫电池结构。
美国德州农工大学的新型锂电池阳极材料有何特点
德克萨斯州农工大学（Texas A&M）的一支研究团队，想到了将碳纳米管掺入锂金属电池的电极中，以实现更高、更安全的充电。
该校工程学院的科学家们，将研究重点放在了电池架构的改良上。
据悉，传统锂电池中的锂离子会在充放电过程中于两极之间来回移动，其中阳极材料通常由石墨和铜的混合物制成。
【新型电极，来自：Texas A&M / Juran Noh】
这项研究是在德克萨斯农工大学的工程学院进行的，研究的重点是具有巨大潜力的电池架构。当传统的锂离子电池充电和放电时，锂离子在阴极和阳极之间来回移动，后者通常由石墨和铜的混合物制成。
不过研究团队发现，使用纯锂金属，可能是一种更好的选择。其不仅提供了很高的能量密度（容量达到普通锂离子电池的十倍），还可让充电过程更快、更安全。
其实在去年的一项研究中，锂金属阳极已被描述为‘打破当前锂离子化学反应的能量密度瓶颈’的一个关键。但横亘在研究人员面前的，依然有枝晶（dendrites）这个障碍。
由于锂离子分布不均匀，这些树状结构会堆积在阳极表面。随着枝晶的生长，它们可能刺破电芯，导致电池快速失去能量、甚至短路起火
好消息是，德克萨斯农工大学的研究团队，已经找到了超轻且高导电性的碳纳米管解决方案。其设计与 2018 年的另一项研究相仿，即采用碳纳米管薄膜来抑制枝晶的生长。
【研究配图，来自：Nano Letters】
在锂金属电池的阳极上，研究团队使用碳纳米管构建了三维多孔支架，并在上面绑有可与锂离子结合的分子。
通过一系列实验来确认分子结合的浓度，研究团队最终敲定了可避免枝晶在其表面上堆积的新型电池阳极。
研究作者 Juran Noh 表示：在拥有适量结合分子的情况下，我们可在某些位置将碳纳米管支架‘解压缩’，使得锂离子穿过并结合于支架的整个表面，而不是在外部堆积。
得益于这种均匀且安全的分布，锂金属电池可承载更大、更安全的电流（阳极载流为传统锂电池的五倍），不仅能量密度更高、还可在更短的时间内完成充电。
有关这项研究的详情，已经发表在近日出版的《纳米快报》（Nano Letters）上。
原标题为《Understanding of Lithium Insertion into 3D Porous Carbon Scaffolds with Hybridized Lithiophobic and Lithiophilic Surfaces by In-Operando Study》。-新型电池
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
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
