編者按:近日,據(jù)外媒報(bào)道,韓國(guó)研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出雙極全固態(tài)鋰硫電池,此類(lèi)電池可解決鋰硫電池壽命短的問(wèn)題。
據(jù)外媒報(bào)道,韓國(guó)蔚山科技大學(xué)(UNIST)能源與化學(xué)工程學(xué)院Sang-Young Lee教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì),首次展示雙極全固態(tài)鋰硫電池(ASSLSBs)。該類(lèi)型電池表現(xiàn)出卓越的安全性、靈活性和美觀性。關(guān)鍵技術(shù)包括“打印工藝”和“雙層聚合物電解質(zhì)”,前者可像在物體上打印字母或圖片一樣制造電池,后者解決了鋰硫電池長(zhǎng)期存在的電池壽命短的問(wèn)題。
鋰硫電池使用鋰作為負(fù)極材料,硫?yàn)檎龢O材料,雖然能量密度大約比鋰離子電池要高出5倍,但是,在充放電過(guò)程中產(chǎn)生的硫化物(多硫化物),會(huì)破壞電池性能。硫化物移向正極,并在正極表面形成一層薄膜,阻止鋰離子傳輸,進(jìn)而影響電流流動(dòng)。
主要研究人員Se-Hee Kim表示:“與使用傳統(tǒng)液體電解質(zhì)的鋰硫電池相比,采用雙層固體電解質(zhì)的鋰硫電池,可以達(dá)到兩倍以上的生命周期。這是一種固體電解質(zhì),但是可以通過(guò)柔軟彎曲的凝膠,提升電池的機(jī)械和化學(xué)穩(wěn)定性。另外,因?yàn)閹讉€(gè)電池可以串聯(lián)起來(lái),工作電壓很容易得到提升。”
對(duì)于制造全固態(tài)鋰硫電池來(lái)說(shuō),“漸進(jìn)性打印過(guò)程”具有諸多優(yōu)點(diǎn)。比如可以在需要的部位上直接制造形狀各異的電池,而不是局限于以往的方形外觀。在本項(xiàng)研究中,研究人員在一個(gè)彎曲的機(jī)翼上,制造了一塊按字母順序排列的鋰硫電池。
Lee教授說(shuō):“這項(xiàng)研究提出全新概念,即制造‘容量高、安全性強(qiáng)的全固態(tài)電池’,這是二次電池領(lǐng)域最受關(guān)注的問(wèn)題之一。所生產(chǎn)的雙極型ASSLSBs電池,在形狀因數(shù)(form factor)、機(jī)械靈活性和安全性方面,提升至前所末有的卓越水平。”
研究人員表示,雙極型打印ASSLSB工藝的問(wèn)世,有望為實(shí)際制造ASSLSBs電池提供簡(jiǎn)單靈活的途徑。
原標(biāo)題:韓國(guó)研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出雙極全固態(tài)鋰硫電池