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明日之电,莫纳什大学开发出全球最高效的锂硫电池

想象一下,有这样一块电池,可以连续帮你的手机充电5天,帮你的电动汽车驾驶超过1000公里而不需要充电,这是多么的神奇。然而,莫纳什大学的研究人员即将将世界上最高效的锂硫电池商业化,这种电池比目前市面上最优质的电池,性能还要超出4倍多。

莫纳什大学机械和航空航天工程系的Mahdokht Shaibani博士领导的一个国际研究小组开发了一种比现有锂离子电池性能更好、对环境影响更小的超高容量锂硫电池。

近日,研究人员已经为他们的制造工艺申请了专利(PCT/AU 2019/051239),德国研发合作伙伴弗劳恩霍夫材料和光束技术研究所已经成功地制造了原型电池。

在中国和欧洲,一些世界上最大的锂电池制造商表达了扩大生产规模的兴趣,并将于2020年初在澳大利亚进行进一步的测试。

Mainak Majumder教授表示,这一进展是澳大利亚工业的一个突破,可能会改变未来手机、汽车、电脑和太阳能电网的生产方式。

Mainak Majumder教授说:“锂硫电池的成功制作并在汽车和电网中的应用,将在澳大利亚价值2,130亿美元的锂价值链中占据更重要的部分,彻底改变澳大利亚的汽车市场,为所有澳大利亚人提供一个更清洁、更可靠的能源市场。”

研究人员在标准锂离子电池中使用了相同的材料,重新配置了硫阴极的设计,使其能够承受更高的压力负载,而不会降低整体容量或性能。

该技术灵感来自于独特的桥接结构,这种结构最早记录在20世纪70年代的洗衣粉加工过程中,该团队设计了一种方法,在颗粒之间建立化学键,以适应压力,并提供一种迄今为止在任何电池中都没有见过的稳定性。

副教授Matthew Hill表示,极具吸引力的性能,以及较低的制造成本、充足的材料供应、和较低的环境足迹,使这种新型电池设计对未来的实际应用具有吸引力。

副教授Matthew Hill说:“这种方法不仅有利于高性能指标和长周期使用寿命,而且制造简单,成本极低,使用的是水基工艺,可以显著减少对环境有害的废物。”

这项研究近日发表在《科学进展》杂志上。

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