僅允許鋰離子通過之聚合物塗層,可望促進輕量且低價格之鋰硫電池開發

 

刊登日期:2023/12/11
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澳洲蒙納許大學(Monash University)利用塗佈了奈米多孔聚合物的鋰箔負極,開發出一項鋰用量較少且循環特性優異之鋰硫(Li-S)電池。目前鋰硫電池技術仍有正極產生的反應中間體往復遷移至負極的穿梭效應(Shuttling),以及一些副反應消耗負極的鋰,進而導致電池容量與循環特性惡化等問題。解決對策大多會在負極中使用過量的鋰,但電池重量也因此增加,衍生出單位體積或重量之電池容量降低的問題。此外,由於鋰在生產與運輸過程中形成的水污染與二氧化碳排放對於環境具有重大影響,因此對於鋰用量控制在最小限度之低價且實用的電池開發有其必要。

在蒙納許大學的研究中,成功開發出一項可以直接塗覆於鋰箔負極的奈米多孔聚合物。此聚合物具有1 nm以下的微小孔洞,允許鋰離子自由移動,並可同時防止可能與鋰引起副反應的化學物質移動。研究團隊也製作出負極與正極重量比小於3的實用鋰硫電池,經過電池特性調查後,確認電池的最終容量高達637mAh/g,並展現出超過250次循環的優異循環壽命,達到了實用的性能水準。


資料來源: https://engineer.fabcross.jp/archeive/231107_li-s.html
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