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韓國光州科學技術院(GIST)地球環境工學部的李在榮(이재영)教授的研究團隊開發出了一種技術,可以有效提高硫磺鋰電池的耐久效能,這種電池的容量比鋰離子電池高出5倍。

李在榮教授26日向外界表示,透過電子化學催化反應,保證了硫磺鋰電池的耐久性,擴大了它的容量,從而達到了以低成本實現高能密度的目標。

硫磺鋰電池是超高容量的新一代電池,在取代鋰離子電池的新一代電池中,它是最貼近商用化的首選目標。它的單位重量的能量密度最大可達2100Wh/kg,是鋰離子電池的5.4倍。

硫磺的導電效率低、在充放電過程中產生的鋰聚合物汙染電解質、由於陰極自放電而造成效能下降和壽命短等問題是硫磺鋰電池一直難以走向實用階段的攔路虎。

研究團隊首次把草酸鈷(Cobalt Oxalate)作為電子化學的催化劑,使用在硫磺鋰電池的陽極表面上面。

他們用簡單的化學沉澱法,成功實現了以克為單位的草酸鈷的合成。然後,把合成的草酸鈷應用於硫磺鋰電池的陽極表面。使用草酸鈷處理過的陽極,把電池內產生的鋰聚合物吸附在催化劑和陽極的表面上,最大限度地減少了由於鋰聚合物遊走在電池柵板之間而產生的自放電。他們把處理過的硫磺鋰電池放置了一週的時間,沒有再出現過去的那種自放電的現象。

李在榮教授表示,通過後續研究,將逐步改善硫磺鋰電池的耐久性,為下一代儲能技術的發展做出巨大貢獻。

硫磺鋰電池在理論上不僅比當前的鋰離子電池的能量密度高出5倍,另外,它備受矚目的是,作為一種廉價的環保型的新一代電池,完全可以取代當前的鋰離子電池。它不僅作為大中型儲能裝置可以用於電動汽車的動力電池,還可用於行動式電子儀器及超輕型、微型特殊裝備。因此,世界各國都在競相研發。

本月19日,綠色技術及可持續能源領域的世界級學術刊物“ChemSusChem”以封面論文的形式刊登了此次研究結果。

小詞典:

硫磺鋰電池是把硫磺作為陽極活性物質,而研發出的容量大,安全可靠的充電電池。它的價格低廉,能量密度高,有望在大中型充電電池市場上掀起新的波瀾。而且它在將來有可能取代現有的鋰離子電池,廣泛應用於行動式電子能源儲存領域。

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