英國公司Oxis日前表示,他們已經(jīng)研發(fā)出安全、高密度的鋰硫電池,并將為得克薩斯飛機制造公司提供90千瓦時的下一代電池組。該電池組能夠為電動飛機eColt(用于訓練飛行員的教練機)提供動力,并支持其2小時、230英里的飛行。
鋰硫技術(shù)被視為鋰離子儲能技術(shù)的一種更安全、可靠和環(huán)保的替代品。理論上,在給定大小和重量的電池中,鋰硫電池可以比鋰電池多容納五倍的電量。另外,由于硫是一種廉價且豐富的原材料,所以這種電池比目前的鋰電池要便宜很多。
“典型的鋰離子電池設(shè)計可容納100到265 瓦時/千克,這取決于它已經(jīng)被優(yōu)化過的其他性能,如峰值功率或長壽命。”Oxis電池開發(fā)負責人Mark Crittenden表示,“Oxis開發(fā)的一種鋰硫聚合物電池原型被證明可以達到470 瓦時/千克,預計在一年內(nèi)能達到500 瓦時/千克。由于這項技術(shù)還很新,并且有改進的空間,所以預計在2025年有望達到600瓦時/千克。另外,鋰硫電池體積密度也很有前途。”
然而就壽命而言,鋰硫電池的情況似乎不太好。Oxis網(wǎng)站上寫道:“在未來兩年內(nèi),我們的目標是將目前的循環(huán)壽命提高一倍,達到500次以上。”
不過這種電池被證明是安全、耐壓的,而且它還有一個額外的優(yōu)勢,那就是它們可以在0%~100%的充電范圍內(nèi)使用,而鋰離子電池通常需要保持在滿電范圍的10%~90%,以避免過度充電。
在實際操作中,鋰硫電池還會遇到其他一些問題,尤其是樹突形成的問題,其陽極上的離子沉積會形成導電材料,進而導致電池短路并起火。鋰金屬陽極則傾向于以不太危險的方式降解,而這最終導致電池耗盡。
對此,Crittenden團隊在電池陽極上使用了一層薄薄的陶瓷材料來解決上述問題,并由此產(chǎn)生比之前的鋰電池設(shè)計壽命長得多的高能電池。
眼下,Oxis正在研究高密度鋰硫電池的其他應(yīng)用,尤其是在高空偽衛(wèi)星市場。此外,它還致力于為公共汽車和卡車提供解決方案。
據(jù)了解,目前,Oxis公司在威爾士的電解液和陰極活性材料生產(chǎn)廠正在建設(shè)中。另外,該公司還計劃于2023年左右在巴西米納斯吉拉斯的一個梅賽德斯工廠開始批量生產(chǎn)鋰硫電池。該基地的第一階段將實現(xiàn)每年最多生產(chǎn)500萬個電池的目標。
原標題:高密度鋰硫電池賦能 電動飛機可續(xù)航兩小時