莫纳什能源研究所发现 糖可以让锂离子电池性能更持久
时间:2021-09-14 08:30来源:盖世汽车 作者:刘丽婷
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（图片来源：莫纳什能源研究所）
据外媒报道，莫纳什能源研究所（Monash Energy Institute）的研究人员称通过添加糖，创造出一种更持久、更轻、更可持续的锂离子电池，可对航空、电动汽车和潜艇产生重要影响。
该研究团队由澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）提供支持。通过在正极上使用了一种基于葡萄糖的添加剂，研究人员成功地稳定了锂硫电池技术，且该技术长期以来一直被认为是下一代电池的基础。相关论文已发表于期刊《Nature Communications》。
莫纳什能源研究所副所长、机械和航空航天工程系副教授以及该论文的主要作者Mainak Majumder表示：“未来十年里，这项技术可能会使电动巴士和卡车等车辆无需充电即可从墨尔本行驶到悉尼。此外，它还可以在以轻量化为重点的配送和农业无人机领域实现创新。”
理论上讲，锂硫电池可以储存比同等重量锂离子电池多两到五倍的能量。但问题是，在使用过程中，锂硫电池的电极会迅速老化，从而损坏电池。其原因是硫正极会经历大幅膨胀和收缩，从而使得正极被削弱，因此无法与锂接触，而锂负极又会被硫化合物污染。
去年，莫纳什研究团队展示，他们可以打开硫电极的结构，从而适应膨胀并使其更容易与锂接触。现在，通过将糖加入电极的网状结构中，研究人员将硫稳定，防止其移动并覆盖锂电极。
该团队构建的测试电池原型已被证明至少可充放电循环1000次，同时还比等效的锂离子电池具有更大的容量。论文第一作者进而博士生Yingyi Huang表示：“所以每次充电可持续更长时间，从而延长电池的寿命，而且电池制造不需要依赖他国，或采用有毒和昂贵的材料。”
Yingyi及其同事是受到1988年地球化学报告的启发才有这一发现。该报告描述了糖基物质是如何通过与硫化物形成强键来抵抗地质沉积物中的降解。
论文第二作者、莫纳什研究员Mahdokht Shaibani博士表示：“虽然我们的团队已经解决了电池正极侧的许多挑战，但仍然需要进一步对锂金属负极进行保护，以实现该技术的大规模应用。新发现可能就在拐角处。”
联邦政府（Commonwealth Government）通过澳大利亚研究委员会（Australian Research Council）和工业、创新和科学部（Department of Industry, Innovation and Science）对莫纳什大学（Monash University）的锂硫电池研究项目给与支持。此外，该项目还得到了泰国Enserv集团澳大利亚子公司Cleanfuture Energy的支持。
Cleanfuture Energy希望在全球最大锂生产国澳大利亚产和制造电池。Cleanfuture Energy董事总经理Mark Gustowski表示：“通过这项技术，我们希望可以进入不断增长的电动汽车和电子设备市场，并计划在五年内使用澳大利亚的锂制造出澳大利亚第一批锂硫电池。”
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