電池發(fā)展新方向？ - 鋰硫電池

從手機(jī)到電腦再到汽車，鋰離子電池幾乎遍布生活的各個角落。那么電池技術(shù)的未來會怎么發(fā)展呢?《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》介紹了一個新的方向：鋰硫電池。鋰硫電池的工作原理類似鋰離子電池，但是利用硫來代替了重金屬。硫具有比金屬更多的氧化能力而且借助于硫的特性，鋰硫電池具有同質(zhì)量鋰離子電池四到五倍的能量儲存能力。

更重要的是，硫作為一種工業(yè)原料，價格很便宜。

但是，鋰硫電池也有先天弱點。例如：鋰硫電池的電極會逐漸溶解到電解液中。另外，鋰離子電池充放電循環(huán)過程中部分金屬鋰會沉積，形成長長的細(xì)絲枝晶，這會引起電池短路，造成安全隱患。

很多學(xué)術(shù)團(tuán)隊都在對鋰硫電池進(jìn)行具體的研究。美國橡樹嶺國家實驗室的一位研究員已經(jīng)開發(fā)出了一種固體電解質(zhì)，解決溶解問題。同時可以通過添加碳電極解決鋰的沉積問題。斯坦福大學(xué)一位研究員計劃使用碳-60結(jié)構(gòu)來解決這一問題。美國西北太平洋國家實驗室的一位研究員在研究使用一種鋰化石墨烯解決。牛津大學(xué)的OXIS能源正在嘗試使用另外一種新發(fā)現(xiàn)的單原子厚度的鋰化石墨烯解決。

目前，每千克的日產(chǎn)公司生產(chǎn)的LEAF鋰離子電池可以存儲140Whr的能量，OXIS的鋰硫電池可以達(dá)到300Whr以上，并且公司計劃2018年以前將這個數(shù)字提高到500Whr/kg。