《新型锂硫电池突破高能和寿命“瓶颈”》

  • 来源专题:能源情报网监测服务平台
  • 编译者: 郭楷模
  • 发布时间:2025-01-24
  • 财联社1月23日电,韩国电气研究所下一代电池研究中心的科学家,成功攻克锂硫电池在能量密度和循环寿命方面的关键技术瓶颈,研制出一款具有高能量密度和长循环寿命的大面积锂硫电池原型。研究论文发表于《先进科学》杂志。
  • 原文来源:https://www.cnenergynews.cn/kejizhuangbei/2025/01/23/detail_20250123196060.html
相关报告
  • 《我国科研人员揭示突破锂氧气电池容量瓶颈的关键因素》

    • 来源专题:能源情报网监测服务平台
    • 编译者:郭楷模
    • 发布时间:2024-12-03
    • 新华社合肥11月27日电(记者戴威)记者27日从中国科学技术大学获悉,该校特任教授谈鹏团队发现,通过改变锂离子浓度,调控传输与成核动力学之间的匹配程度,可以显著提升锂氧气电池的放电容量。该研究为实现高能量密度锂空气电池提供了理论指导。 锂氧气电池因其超高的理论能量密度,长期以来被认为是未来能源存储的革命性技术。近年来,研究人员在锂氧气电池的高倍率性能和稳定性方面取得了诸多进展,但实际容量远没有达到理论值,主要原因在于多孔正极内空间利用率不足。其中,相变、传质及法拉第反应的复杂耦合以及对电极内部精确表征的技术限制,为揭示正极过程、突破容量瓶颈带来挑战。 解决上述问题的关键是建立放电产物过氧化锂微观行为和电化学性能的联系。在此次研究工作中,为了排除溶剂、催化剂等因素对过氧化锂行为的影响,研究人员通过改变锂离子浓度调节初始动力学状态。 实验结果表明,锂离子浓度影响下的电化学性能变化趋势并不符合离子电导率趋势,且过氧化锂行为也不能完全被先前的成核理论解释。 通过可视化电极和跨尺度数学模型,研究团队进一步探究了过氧化锂分布特性。在0.5摩尔每升电解液中,过氧化锂颗粒呈现逆氧气梯度分布,标志着成核与传输动力学达到最佳平衡,从而实现最大放电容量。 研究团队进一步发现,突破锂氧气电池容量瓶颈的关键在于维持电极深处的物质传输,而非仅取决于加速氧气传输。 研究人员介绍,此次研究深化了对电极设计准则的理解,并为其他固体产物体系的金属-气体电池提供了参考路径。 相关研究成果日前发表于国际权威学术期刊《自然·通讯》。
  • 《锂离子电池回收技术瓶颈获突破》

    • 来源专题:能源情报网监测服务平台
    • 编译者:郭楷模
    • 发布时间:2024-07-31
    • 发表在29日《高级功能材料》杂志上的一项最新研究中,美国莱斯大学研究人员描述了一种使用微波辐射和易于生物降解的溶剂进行选择性锂回收的快速、高效且环保的方法。研究结果显示,新工艺可以在短短30秒内回收废旧锂离子电池(LIB)阴极中多达50%的锂,突破了LIB回收技术中的一个重大瓶颈。 目前,锂这种银白色金属需求量很大,面临供不应求的局面。 传统从废电池中回收锂的方法会对环境造成污染,且效率极低。这主要是由于回收过程中锂受到污染和损失,同时回收过程能耗太大。由于锂通常在其他金属之后才会析出,研究人员试图找出专门针对锂的回收方法。 此次,研究人员使用氯化胆碱和乙二醇的混合物作为深共晶溶剂(DES)。他们此前已发现,在DES浸出过程中,锂会被氯化胆碱中的氯离子包围并被浸出到溶液中。 为了浸出钴或镍等其他金属,氯化胆碱和乙二醇都必须参与该过程。在这两种物质中,只有氯化胆碱擅长吸收微波,于是研究人员将电池废料浸入溶剂中,并用微波照射,从而能够选择性地从其他金属中浸出锂。 将微波辐射用于此过程类似于厨房微波炉快速加热食物。能量直接传递给分子,使反应比传统加热方法快得多。 使用微波工艺,研究人员发现浸出87%的锂需要15分钟,而通过油浴加热获得相同的回收率则需要12小时。这种突破性方法可极大改善锂离子电池回收的经济性和对环境的影响,为解决日益严重的全球问题提供了可持续的新方案。 【总编辑圈点】 随着新能源汽车数量越来越多,锂离子电池的需求量也随之水涨船高。传统的锂离子电池回收方法不仅效率低,还会造成资源浪费,带来环境污染。此次,科研团队带来了一种全新的锂离子电池回收方法——微波。将电池废料浸入易于生物溶解的特殊溶剂,再用微波照射,也就是加热,可用更短时间浸出更多的锂——浸出87%的锂只需要15分钟。这种突破性方法能高效回收锂,为困扰全球的锂离子电池回收问题提供绿色、高效的解决方案。