国际研究团队开发出新锂硫电池 25,000次循环后仍可保留80%的充电容量

一个由工程师和材料科学家组成的国际团队开发出了一种锂硫电池，该电池在25,000次循环后仍能保持80%的充电容量。相关论文发表在期刊《自然（Nature）》上。

图片来源：期刊《Nature》

为了使电池更小更轻，工程师们不断寻找新材料。这些努力往往集中在电极上，锂被其他材料固定。找到一种更好的材料来容纳锂可以使电池整体更轻更紧凑。

硫是一种更有前景的材料，因为它质量好、储量丰富且成本低。不幸的是，硫与锂的一些反应会导致离子损失，更糟糕的是，硫往往会膨胀，导致电池性能下降和寿命缩短。

在这项新研究中，中国的研究团队找到了解决这些问题的方法，并制造出一种比其他电池在数千次充电循环中使用寿命更长的电池。

该方法使用硫来制造固体电极——其多孔原子结构允许离子扩散而无需中间体的移动。为了制造电极，该团队创造了一种由硫、硼、锂、磷和碘制成的玻璃状混合物。其中碘被证明是混合物的关键；它有助于加速电子通过氧化还原反应的移动，从而提高反应速度。

试验结果证明，该电池即使在高温下也能快速充电。但更重要的是，该电池在经过25,000次充电循环后仍能保持80%的充电容量——这比典型的锂离子电池有了明显的改善，毕竟锂离子电池往往在1,000次循环后就会退化。

研究人员建议，需要开展更多工作来提高能量密度，或许还需要找到其他材料来混合，以确保电池重量轻。