美國研制出全固態鋰硫電池

據物理學家組織網6月6日報道，美國能源部部屬的橡樹嶺國家實驗室（ORNL）的科學家規劃出了一種全新的全固態鋰電池，其能量密度約為目前電子設備中廣泛運用的鋰離子電池的4倍，且本錢更低價。相關研討宣布在本周出書的國際頂尖化學期刊《德國使用化學國際版》上。

該研討的領導者梁誠督（音譯）表明：“新電池中用到的電解質也是固體，這種規劃思路徹底推翻了已連續150年到200年的兩個電極加一堆電解液的固有電池概念，也處理了其他化學家一向憂慮的易燃問題。”

幾十年來，科學家們一向很看好鋰硫電池，其比鋰離子電池效率高且本錢低。但壽命短是其最大缺點，因而一向未被商用。別的，電池內運用液體電解質也成為科學家們的桎梏。一方面，液體電解質會通過溶解多硫化物然后幫助鋰離子在電池中傳導。但晦氣的是，這一溶解過程會使電池過早地被損壞。

現在，該ORNL研討團隊的新規劃方法清除了這些妨礙。首先，他們組成出了一種富含硫的新物質并將其作為電池的陰極，其能傳導鋰離子和傳統電池陰極中運用的硫金屬鋰化物，隨后，再將其同由鋰制成的陽極以及固體電解質（也由ORNL的研討人員研制而成）結合在一起，制作出了這種能量密度大的全固態電池。

梁誠督表明：“電解質由液體變成固體這一改變消除了硫溶解的問題，并且，由于液體電解質容易同鋰金屬發作反應，所以，新電池運用固體電解質后安全性也更高。別的，新鋰硫電池中運用的硫是處理石油后剩下的副產品，來歷豐厚且本錢低價，也能存儲更多能量，這就使新電池具有本錢低價、能量密度大等優點。”

測驗結果表明，新電池在60攝氏度的溫度下，通過300次充放電循環后，電容能夠維持在1200毫安小時/克，而傳統鋰離子電池的均勻電容為140至170毫安小時/克。梁誠督表明，因為鋰硫電池帶著的電壓為鋰離子電池的一半，均勻電容為其8倍，所以，新電池的能量密度約為傳統鋰離子電池的4倍。

盡管新電池依然處于演示階段，但研討人員期望盡快將這項研討由實驗室面向商業使用，他們正在為此技術申請專利。