新能源

莫纳什(Monash)开发世界上最高效的锂硫电池

想象一下,如果使用一块电池,它有可能连续五天为手机供电,或者使电动汽车行驶1000公里以上而无需“加油”。

莫纳什大学的研究人员正处于将世界上最高效的锂硫(Li-S)电池商业化的边缘,该电池的性能可能会超过目前的市场领导者四倍以上,并在未来为澳大利亚和其他全球市场提供动力。

莫纳什大学机械与航空工程系的Mahdokht Shaibani博士领导了一个国际研究小组,该小组开发了一种超高容量的Li-S电池,该电池比目前的锂离子产品具有更好的性能且对环境的影响较小。

研究人员已经为他们的制造工艺申请了批准的专利(PCT / AU 2019/051239),原型电池已经由德国研发合作伙伴弗劳恩霍夫材料与束技术研究所成功制造。

在中国和欧洲,一些全球最大的锂电池制造商已表示有兴趣扩大产量,并计划于2020年初在澳大利亚进行进一步测试。

这项研究发表在2020年1月4日星期六的《科学进展》上-这是在这一享有声望的国际出版物中首次发表的有关Li-S电池的研究。

Mainak Majumder教授说,这一发展对澳大利亚工业来说是一个突破,可以改变电话,汽车,计算机和太阳能电池板的制造方式。

“成功地在汽车和电网中制造和实施Li-S电池,将在估计价值2130亿澳元的澳大利亚锂价值链中占据更重要的部分,并将彻底改变澳大利亚的汽车市场,并为所有澳大利亚人提供一个更清洁,更可靠的能源市场。 ”,Majumder教授说。

“从今年开始,我们的研究团队已经从政府和国际行业合作伙伴那里获得了超过250万美元的资金,用于在汽车和电网中试用这种电池技术,我们对此感到最为兴奋。”

在标准锂离子电池中使用相同的材料,研究人员重新配置了硫阴极的设计,以便它们可以承受更高的应力负载而不会降低整体容量或性能。

该团队受到独特的桥接架构的启发,该架构最早是在1970年代处理洗涤剂粉末时记录的,因此设计了一种方法,该方法可以在颗粒之间形成键合,以适应压力并提供迄今为止任何电池都没有的稳定水平。

Matthew Hill副教授说,具有吸引力的性能以及较低的制造成本,丰富的材料供应,易于加工和减少的环境足迹使这种新电池设计对未来的实际应用有吸引力。

希尔副教授说:“这种方法不仅有利于高性能指标和长寿命,而且使用水基工艺制造起来简单,成本极低,并且可以大大减少对环境有害的废物。”

来源 | spacedaily     时间 | 2020-01-10
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