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锂电池力不从心?锂硫电池研究获突破!

导读: 在对能量密度需求大幅增加的背景下,科学家们将目光投向了锂离子电池更纤瘦的“表妹”——锂硫电池身上,后者的阴极主要由硫(石油工业廉价的副产品)制成。

  今年以来,燃料电池领域技术接连获得突破;在新技术助力以及政策对新能源汽车的大力扶持之下,资本市场不断上演燃料电池的炒作热潮,wind燃料电池指数近期更是直逼历史高点。继今年2月份金属所在高能量密度锂硫电池方面取得进展外,本月22日,中科院大连化物所陈剑研究员带领先进二次电池研究团队,在高比能量锂硫二次电池方面再度取得重要进展,并研制成功额定容量15Ah的锂硫电池,形成了小批量制备能力。分析人士表示,随着锂硫电池重要技术相继获得突破,尤其是海外各大汽车厂商更是不断追加对燃料电池的投入,相关电池的产业化进程大概率将进一步加快。国内方面,新源动力股份有限公司成立于2001年4月,由中国科学院大连化学物理研究所、长城电工、南都电源、新大洲等单位发起设立,是中国第一家致力于燃料电池产业化的股份制企业。

  中科院锂硫电池研究获突破

  据科学网报道,8月22日,中科院大连化物所陈剑研究员带领先进二次电池研究团队,在高比能量锂二次电池方面取得重要进展,研制成功了额定容量15Ah的锂硫电池,并形成了小批量制备能力。

  据了解,经过检测的电池比能量大于430 Wh/kg,是目前公开报道的容量最大的锂硫电池,超过Sion Power公司报道的锂硫电池2.5Ah@350Wh/kg的技术指标,是目前从事锂硫电池研究的最高水平。

  锂硫电池是一种可持续发展的高比能量二次电池,具有元素储量丰富、成本低廉等优点,是电动汽车动力电池的研究热点。目前,锂硫电池的国际技术水平约为比能量350Wh/kg。为此,锂硫电池的研发目标为,至2016年,锂硫电池的能量密度达到400-600Wh/kg,有望推动这一电池驱动的电动汽车续航里程超过500公里。

  根据公开资料显示,陈剑研究团队自2009年成立以来,一直致力于发展锂硫电池新材料和新技术,在理论和技术工艺上有新的突破,获得很高的理论数据和技术指标。这是大连化物所锂硫电池研究在科技部“863”计划和中国科学院纳米先导专项“长续航动力锂电池”项目资助下取得的重要进展。

  有业内专家表示,单质硫作为锂硫二次电池正极材料与金属锂构成的二次电池体系理论比能量密度可达2600Wh/kg,是商业钴酸锂/石墨锂离子电池(理论能量密度360Wh/kg)的7倍;同时单质硫价格低廉、产量丰富、安全无毒、环境友好,因而锂硫电池被认为是很有发展前景的新一代电池。

  国外技术发展迅速

  电池产业化步伐加快

  数十年以来,锂离子电池的能量密度不断提高,并广泛应用于智能手机等领域。但锂离子电池需要笨重的阴极(一般由氧化钴等材料制成)来“收纳”锂离子,从而限制了电池能量密度的进一步提高。这意味着,对诸如长距离电动汽车等需要更大能量密度的应用来说,锂离子电池显得有点力不从心。

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