澳大利亚研发世界上最高效锂硫电池 性能提高四倍

澳大利亚莫纳什大学（Monash University）副教授Matthew Hill等人已研发出世界上最高效的锂硫电池。相比目前市面上的同类电池来说，此款锂硫电池的综合性能可能高出四倍以上，能连续5天为智能手机供电，或者能让新能源汽车单次充电的行驶里程高达1000公里以上。这项研究论文发表在了《科学进展》杂志上，并且该研究团队的工作还得到了澳大利亚政府的资助，为他们研发的锂硫电池申请了专利。

研究者Matthew Hill表示，该款蓄电池的性能极具有吸引力，如果以较低的制造成本、充足的材料供应以及对环境污染影响较低的方式来制造该种电池，那么这种电池将在整个市场中具有极大使用价值。

目前，与该团队合作的德国研发合作伙伴弗劳恩霍夫材料和光束技术研究所已经成功地制造了原型电池，另外中国和欧洲的一些锂电池制造商也对该电池大规模生产制造非常感兴趣。

锂硫电池是以硫元素为正极材料，以金属锂作为负极材料的一种锂电池。利用硫元素作为正极材料的锂硫电池，其材料理论比容量和电池理论比能量都比较高，分别达到1675m Ah/g 和2600Wh/kg，远远高于商业上广泛应用的钴酸锂电池容量（<150mAh/g），并且由于硫是一种对环境非常友好的元素，所以是一种非常有前景的锂电池。

普通的锂硫电池因为它的容量比较大，所以硫磺电极在充电过程中极易发生膨胀收缩，体积可达79%，最终在放电过程中极其容易断裂，因此想应用在实际生活中的话很困难。

据法拉第研究所的电池专家介绍，锂硫电池最大的困难是硫的绝缘性能和金属阳极的降解。因此，通过使用少量的聚合物粘结剂，能使硫离子之间产生了更多的间隔结构，这种间隔结构是一系列的桥式结构，而不是致密的结构，因此可以解决放电过程中硫离子电池断裂的问题。

莫纳什大学研究团队通过重新配置硫阴极的设计，使它们能够承受更高的应力载荷，而不会降低整体性能。他们设计了一种方法来建立粒子之间的化学键，以适应压力，并在任何电池中提供迄今为止未知的稳定性。

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