来源： 时间：2022-04-08 09:35:10
科学家，包括印度血统之一，可能刚刚找到了解决方案，解决了下一波可充电电池的最大绊脚石之一-小到足以容纳手机，而强大到足以容纳汽车。美国南加州大学 (USC) 的Sri Narayan和Derek Moy对锂硫电池进行了改造，这可能使其与行业标准的锂离子电池更具竞争力。
长期以来，锂硫电池被认为比更受欢迎的锂离子电池在储能能力方面更好，但由于循环寿命短而受到阻碍。目前，锂硫电池可以充电50至100次-作为替代能源，与当今市场上许多可充电电池的1,000次相比，这是不切实际的。
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由Narayan和Moy设计的解决方案称为 “混合传导膜” (MCM)，是一小块无孔的预制材料，夹在两层多孔隔板之间，浸泡在电解质中并放置在两个电极之间。
该膜是减少溶解的多硫化物在阳极和阴极之间穿梭的屏障，该过程增加了循环应变的种类，使锂硫电池用于储能成为一个挑战。
MCM仍然允许锂离子的必要运动，模仿锂离子电池中发生的过程。这种新颖的膜溶液保留了高放电率能力和能量密度，而不会随时间损失容量。
在不同的放电速率下，研究人员发现，与没有膜的电池相比，使用MCM的锂硫电池可产生100的容量保持率，并且寿命长达四倍。
“这一进步消除了锂硫电池商业化的主要技术障碍之一，使我们能够实现更好的能源效率选择，” 南加州大学多恩西夫文学、艺术和科学学院教授Narayan说。Narayan说: “我们现在可以集中精力改善锂硫电池放电和充电的其他部分，这些部分会损害电池的整体生命周期。”
与锂离子电池相比，锂硫电池具有许多优势: 它们是用丰富而廉价的硫制成的，密度是二到三倍，这使得它们既更小，又更好地储存电荷。
研究人员说，锂硫电池非常适合节省手机和计算机的空间，并可以减轻未来电动汽车 (包括汽车甚至飞机) 的重量，从而进一步减少对化石燃料的依赖。
Narayan和Moy设计的实际MCM层是锂化氧化钴薄膜，尽管未来的替代材料可能会产生更好的结果。这项研究发表在《电化学学会杂志》上。
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