據(jù)外媒報(bào)道，在下一代電池中許多令人興奮的化學(xué)物質(zhì)中，鋰硫電池是一種具有巨大潛力的化學(xué)物質(zhì)，因?yàn)樗膬?chǔ)能能力是目前鋰離子電池的五倍。澳大利亞的科學(xué)家們?yōu)檫@種極具前途的結(jié)構(gòu)提出了一種新的設(shè)計(jì)，其中包括通過(guò)添加糖來(lái)解決固有的穩(wěn)定性問(wèn)題，據(jù)悉，這一舉動(dòng)使實(shí)驗(yàn)電池運(yùn)行的次數(shù)超過(guò)1000次。
雖然鋰硫電池的高容量是科學(xué)家們一直在努力開(kāi)發(fā)的一種主流應(yīng)用，但它們一直受到穩(wěn)定性問(wèn)題的阻礙。由于電池的正硫電極在充電過(guò)程中膨脹和收縮，它會(huì)受到顯著的壓力并迅速惡化。與此同時(shí)，負(fù)極被硫化合物污染。
去年，墨爾本莫納什大學(xué)的一個(gè)電池研究小組想出了一個(gè)解決了這一問(wèn)題的一半的解決方案。這群科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了一種特殊的粘合劑，它可以在硫粒子周?chē)鷦?chuàng)造額外的空間，這意味著它們?cè)诔潆娖陂g擁有更多的空間安全膨脹。這樣做的結(jié)果得到一個(gè)高容量的鋰硫電池，它能循環(huán)使用超200次。
現(xiàn)在，科學(xué)家們把目標(biāo)對(duì)準(zhǔn)了等式的另一邊，即負(fù)的鋰電極，其被硫“窒息”。這一突破源于1988年的一項(xiàng)研究，該研究表明，一些糖基物質(zhì)可以阻止地質(zhì)沉積物的降解從而促進(jìn)硫化物之間的強(qiáng)鍵。
科學(xué)家們的目標(biāo)是將這種方法應(yīng)用到鋰-硫電池上以防止硫鏈（被稱(chēng)為多硫化物）從正極釋放出來(lái)，這些硫鏈往往會(huì)在負(fù)極上移動(dòng)并形成苔蘚。研究小組在電極的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中引入了一種糖基添加劑以作為粘結(jié)劑從而形成網(wǎng)狀微結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以幫助調(diào)節(jié)討厭的多硫化物的行為。攜帶糖添加劑的實(shí)驗(yàn)電池顯示，容量約為700 mAh/g，可維持1000次循環(huán)。
這項(xiàng)研究的論文第一作者、博士生Yingyi Huang說(shuō)道，“這樣每次充電都能持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間，延長(zhǎng)電池的壽命。而且制造電池不需要奇異的、有毒的、昂貴的材料?！?/p>
在鋰硫電池應(yīng)用于智能手機(jī)和電動(dòng)汽車(chē)之前仍有一些問(wèn)題需要解決。研究人員則表示，他們的技術(shù)有潛力存儲(chǔ)2到5倍于現(xiàn)在的鋰電池的能量，并且通過(guò)這項(xiàng)新的研究，相信他們已經(jīng)向現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用邁出了關(guān)鍵的一步。
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