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莫纳什能源研究所发现 糖可以让锂离子电池性能更持久

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时间:1900/1/1 0:00:00

据国外媒体报道,莫纳什能源研究所(Monash Energy Institute)的研究人员表示,添加糖可以制造出更耐用、更轻便、更可持续的锂离子电池,可以对航空、电动汽车和潜艇产生重要影响。

该研究团队得到了CSIRO的支持。通过在阴极上使用一种葡萄糖基添加剂,研究人员成功稳定了锂硫电池技术,该技术长期以来被视为下一代电池的基础。相关论文已发表在《自然·通讯》杂志上。

discovery

(来源:莫纳什能源研究所)

莫纳什能源研究所副所长、机械和航空航天工程副教授、论文主要作者Mainak Majumder表示:“在未来十年内,这项技术可能会使电动巴士和卡车等车辆在不充电的情况下从墨尔本行驶到悉尼。此外,还可以实现以轻量化为重点的配送和农用无人机领域的创新。”

理论上,锂硫电池比同样重量的锂离子电池储存的能量多两到五倍。但问题是,锂硫电池在使用过程中,电极会迅速老化,从而损坏电池。原因是硫正极会发生较大的膨胀和收缩,使正极变弱,无法与锂接触,锂负极会被硫化合物污染。

去年,莫纳什的研究团队表明,他们可以打开硫电极的结构,从而适应膨胀,更容易与锂接触。现在,通过向电极的网状结构中添加糖,研究人员稳定了硫,防止其移动并覆盖了锂电极。

该团队构建的测试电池原型已经被证明可以充放电至少1000次,同时比同等的锂离子电池容量更大。该论文的第一作者、博士生黄颖一(Yingyi Huang)说:“因此每次充电可以持续更长时间,从而延长电池的寿命,电池制造不需要依赖其他国家或使用有和昂贵的材料。”

英一和他的同事受到1988年地球化学报告的启发,做出了这一发现。该报告描述了糖基物质如何通过与硫化物形成强键来抵抗地质沉积物中的降解。

论文的第二作者、莫纳什的研究人员Mahdokht Shaibani博士说:“虽然我们的团队已经解决了电池正极方面的许多挑战,但我们仍然需要进一步保护锂金属负极,以实现这项技术的大规模应用。新的发现可能就在眼前。”

联邦政府通过澳大利亚研究委员会和工业、创新和科学部支持莫纳什大学的锂硫电池研究项目。此外,该项目得到了泰国Enserv集团的澳大利亚子公司Cleanfuture Energy的支持。

Cleanfuture Energy希望在全球最大的锂生产国澳大利亚生产和制造电池。Cleanfuture Energy董事总经理马克·古斯塔斯基(Mark Gustowski)表示:“通过这项技术,我们希望进入不断增长的电动汽车和电子设备市场,并计划在5年内使用澳大利亚锂制造澳大利亚首批锂硫电池。”据国外媒体报道,莫纳什能源研究所(Monash Energy Institute)的研究人员表示,添加糖可以制造出更耐用、更轻便、更可持续的锂离子电池,可以对航空、电动汽车和潜艇产生重要影响。

该研究团队得到了CSIRO的支持。通过在阴极上使用一种葡萄糖基添加剂,研究人员成功稳定了锂硫电池技术,该技术长期以来被视为下一代电池的基础。相关论文已发表在《自然·通讯》杂志上。

discovery

(来源:莫纳什能源研究所)

莫纳什能源研究所副所长、机械和航空航天工程副教授、论文主要作者Mainak Majumder表示:“在未来十年内,这项技术可能会使电动巴士和卡车等车辆在不充电的情况下从墨尔本行驶到悉尼。此外,它还可以通过foc实现配送和农业无人机领域的创新……轻量级。"

理论上,锂硫电池比同样重量的锂离子电池储存的能量多两到五倍。但问题是,锂硫电池在使用过程中,电极会迅速老化,从而损坏电池。原因是硫正极会发生较大的膨胀和收缩,使正极变弱,无法与锂接触,锂负极会被硫化合物污染。

去年,莫纳什的研究团队表明,他们可以打开硫电极的结构,从而适应膨胀,更容易与锂接触。现在,通过向电极的网状结构中添加糖,研究人员稳定了硫,防止其移动并覆盖了锂电极。

该团队构建的测试电池原型已经被证明可以充放电至少1000次,同时比同等的锂离子电池容量更大。该论文的第一作者、博士生黄颖一(Yingyi Huang)说:“因此每次充电可以持续更长时间,从而延长电池的寿命,电池制造不需要依赖其他国家或使用有和昂贵的材料。”

英一和他的同事受到1988年地球化学报告的启发,做出了这一发现。该报告描述了糖基物质如何通过与硫化物形成强键来抵抗地质沉积物中的降解。

论文的第二作者、莫纳什的研究人员Mahdokht Shaibani博士说:“虽然我们的团队已经解决了电池正极方面的许多挑战,但我们仍然需要进一步保护锂金属负极,以实现这项技术的大规模应用。新的发现可能就在眼前。”

联邦政府通过澳大利亚研究委员会和工业、创新和科学部支持莫纳什大学的锂硫电池研究项目。此外,该项目得到了泰国Enserv集团的澳大利亚子公司Cleanfuture Energy的支持。

Cleanfuture Energy希望在全球最大的锂生产国澳大利亚生产和制造电池。Cleanfuture Energy董事总经理马克·古斯塔斯基(Mark Gustowski)表示:“通过这项技术,我们希望进入不断增长的电动汽车和电子设备市场,并计划在5年内使用澳大利亚锂制造澳大利亚首批锂硫电池。”

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