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美国科学家将木质素磺酸盐作为锂硫电池电极 增加电池使用寿命

作者:中国储能网新闻中心  来源:国际能源网  发布时间:2018-4-24 10:30:09

中国储能网讯:研究小组计划扩大原型,以提高放电率和电池的循环寿命。这种新电池可以为更大型的数据中心提供动力,并为微电网和传统电网提供更低成本的选择。
锂硫电池的能量密度至少是其竞争对手锂离子电池的两倍。因此,科学家们对开发可充电的锂硫电池非常感兴趣。

造纸工业有一个共同的副产品:木质素磺酸盐。伦斯勒理工学院(RPI)的研究人员使用木质素磺酸盐作为锂硫电池低成本电极材料。该研究小组发明了一种用于手表的锂硫电池原型,他们将在下一阶段扩大原型。随着温度升高,硫与碳结合,硫具有很高的导电性。因此,这种新的电池技术是非常值得期待的。

 可充电电池主要包括两个电极、放置在两个电极之间的液体电解质和一个分离器。锂硫电池的阴极由硫碳基质构成,其阳极由锂金属氧化物组成。

科学家已经使用不同形式的碳(例如纳米管和复杂的碳泡沫)来稳定在一个固定的地方的硫。然而,结果并不令人满意。这是一个巨大的困难,硫很容易溶解到电池的电解液中。因此,两个电极在仅仅几个周期之后就会恶化。

 来自伦斯勒理工学院(RPI)的研究小组发现了一种简单的方法,可以从单一的原材料中制造出最佳的硫基阴极。

首先,研究人员将干燥主要的纸副产品木质素磺酸盐。然后,他们将它放入一个石英管炉内,炉内将被加热到约700摄氏度。极端热量会除去大部分硫气,同时保留一些聚硫化物(硫原子链),他们的目的是将聚硫化物深深地嵌在活性炭基质中。

科学家们会重复加热过程,直到适量的硫被嵌入碳基质中。碳基质防止嵌入的硫溶解到电池的电解液中。然后团队将研磨材料并将其与惰性聚合物粘合剂混合,以便将阴极涂覆在铝箔上。

目前锂硫电池是用于手表的,它可以持续大约200个周期。研究小组计划扩大原型,以提高放电率和电池的循环寿命。这种新电池可以为更大型的数据中心提供动力,并为微电网和传统电网提供更低成本的选择。

关键字:锂硫电池电极

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