莫纳什大学的工程师们开发出了一种超高速充电锂硫电池，能够为长途电动汽车和商用无人机供电。这种新型电池的能量密度是传统锂离子电池的两倍，同时重量更轻、价格更低。 随着技术的进一步发展，该技术未来可能成为电动飞机的可行动力选择。 到目前为止，锂硫电池还不具备商业可行性，因为其复杂的化学性质使其充电速度太慢。 这项研究历时十年，发表在 Advanced Energy Materials上，标志着可再生电池技术迈出了变革性的一步，并为实用锂硫原型设定了新的基准。 Maleesha Nishshanke 是论文的第一作者，也是莫纳什纳米科学与工程实验室（NSEL）的博士候选人。她说："受家用常用消毒剂贝他啶（betadine）化学性质的启发，我们找到了一种加快充放电速率的方法，使其成为一种适用于实际重负荷使用的可行电池。 论文共同第一作者佩塔-约万诺维奇博士认为，锂硫电池可以为商用无人机提供动力，同时使高性能、可持续电动航空的愿景更接近现实。
"约万诺维奇博士说："这是使锂-S电池成为一种可行选择的重大突破，不仅适用于长途电动汽车，尤其适用于航空和航海等需要快速、可靠、轻质电力的行业。 在电动汽车中，锂-S电池一次充电可多行驶1000公里，同时将充电时间缩短到几小时。
锂-S电池技术通常难以在不快速降解的情况下保持高性能，但这种改变游戏规则的电池可以在不发生故障的情况下处理一次性消耗的大量电能。 研究人员利用硫的独特化学性质制造出了更安全、更高效的电池。 利用新型催化剂，克服了商业化的最后障碍之一--充电速度。研究人员表示：催化剂大大提高了锂-S 电池的 C 速率性能，这已在早期的概念验证原型电池中得到证实。 这使它非常适合需要动态性能的应用，如航空领域，因为在航空领域，电池必须在起飞时处理高C率，并在巡航时有效切换到低C率。 锂硫电池也是传统锂离子电池材料的绿色替代品，因为传统锂离子电池依赖于钴等有限且往往对环境有害的资源。"预计到2028年，全球锂硫电池市场价值将达到2.09亿美元。随着对高性能电池的需求激增，对尖端技术的投资将为创造就业和经济增长带来长远利益。 目前，他们正在改进新的添加剂，有望进一步加快充电和放电时间，同时还在改进减少锂需求量的方法。
原文链接: Maleesha M. Nishshanke et al, Role of Polymer‐Iodine Complexes on Solid‐Liquid Polysulfide Phase Transitions and Rate Capability of Lithium Sulfur Batteries, Advanced Energy Materials (2024). DOI: 10.1002/aenm.202403092
