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未来超级电池:科学家开发世界上最高效的锂硫电

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想象一下,如果你有一个电池,它可以持续给你的手机供电5天,或者不用“加油”就可以把一辆电动车开高1000公里。

莫纳什大学的研究人员即将把世界上最高效的锂硫电池商业化,这种电池的性能可能比目前的市场领导者好四倍以上,并将在未来为澳大利亚和其他全球市场提供动力。

莫纳士大学机械与航天工程系的马赫多克特沙伊巴尼博士指导一个国际研究小组开发了一种超高容量锂电池,这种电池比目前的锂电池性能更好,对环境的影响更小。

研究人员已经为他们的制造工艺申请了专利(PCT/AU 2019/051239),德国研发合作伙伴弗龙霍夫材料与束技术研究所已经成功制造出原电池。

在中国和欧洲,一些全球最大的锂电池制造商已表示有兴趣扩大生产规模,并将于2020年上半年在澳大利亚进行进一步测试。

这项研究发表在2020年1月3日星期五的《科学进展》期刊上。

迈纳克马约姆德透露,这一发展对澳大利亚工业来说是一个突破,未来可能会改变手机、汽车、电脑和太阳能电网的生产方式。

“锂电池在汽车和电网中的成功制造和应用将在澳大利亚价值2130亿美元的锂价值链中发挥重要作用,并将彻底改变澳大利亚的汽车市场,为所有澳大利亚人提供一个更清洁、更可靠的能源市场,”马朱穆德说。

“我们的研究团队已经从当局和国际行业合作伙伴那里获得了250多万美元。从今年开始,我们将在汽车和电网中试用这种电池技术。这是我们最感兴趣的。”

研究人员在大容量锂离子电池中使用了相同的材料,并且新装备了硫阴极设计,使其能够承受更高的压力负载,而不会降低整体容量或功能。

受20世纪70年代洗衣粉生产过程中首次记录的奇怪桥接布局的启发,该团队设计了一种在粒子间建立化学键的方法,以适应压力,并提供一种迄今为止在任何电池中都没有见过的不变性。

据副教练马修希尔说,这种新型电池的诱人功能、低廉的制造成本、丰富的材料供应、易于操作和低成本使其对未来的实用设备具有吸引力。

希尔副教授说:“这种方法不仅有利于提高功能指标和延长使用寿命,而且制造简单,成本极低。它使用水基技术,可以显著减少对环境有害的废物。”

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