圖片來源:韓國電氣研究院
據悉,該鋰硫電池的能量密度達世界最高水平,可廣泛用于未來的航空移動出行電池,如飛行汽車和無人機。KERI研究員Park Joon-woo表示:“由于鋰硫電池使用的是廉價而豐富的硫和碳材料,因此對于韓國等缺乏稀土資源的國家非常重要。”
鋰硫電池比鋰離子電池具有更高的能量密度,但由于壽命和安全性較低,實現該電池的商業(yè)化并不容易。鋰和硫在充放電過程中相遇會變成硫化鋰,也稱為多硫化鋰。但由于在電解液中具有高溶解度,該材料會在反復充放電過程中消失。
Park的團隊使用活性炭作為隔膜涂層材料物理成功捕獲到多硫化鋰,并將具有高吸附能力的磷摻雜到碳材料中,以及誘導化學捕獲,成功防止了多硫化鋰引起的性能下降。
該研究團隊強化了鋰硫電池的柔性功能。通過使用具有高導電性、高強度和柔韌性的碳納米管材料作為硫陰極,研究人員去除了沉重的集電器,提高了能量密度并實現經久耐用。
Park表示其研究團隊將嘗試通過利用該技術大規(guī)模合成固體電解質,以確保下一代鋰硫固態(tài)電池的源技術。因為固態(tài)電解質不易燃且更穩(wěn)定,全固態(tài)電池具有比鋰離子電池更高的能量密度,被視為電動汽車的下一代電源。
2021年10月,KERI將技術轉讓給東莞大州電子材料有限公司,以低價量產全固態(tài)電池用硫化物基固體電解質。該公司將開發(fā)各種可替代固態(tài)電池鋰金屬陽極的硅材料。
固態(tài)電池可實現更快的充電、更高的電壓和更長的循環(huán)壽命。然而,實現量產需要應對能量和功率密度、耐用性、材料成本、靈敏度和穩(wěn)定性等問題?;诹蚧锏墓虘B(tài)電池使用鋰金屬作為負極材料,以實現高能量密度和安全性。
原標題: 韓國研究人員開發(fā)出低成本柔性高能量密度鋰硫電池