当谈到舒缓电动汽车范围的焦虑时,锂硫组合可带来很多希望,但直到现在,它还是有问题的(总是有问题的)。Li-S电池的生命周期比金标准锂离子电池的生命周期短得多,因此对于大众市场而言,这是一个糟糕的选择。但是,太平洋西北国家实验室(PNNL)的研究人员可能正在寻求解决方案。
如果这项研究将死亡之谷从实验室带入市场,那可能意味着燃气车的终结,正如我们所知。PNNL称,锂离子电池每质量的能量存储量是锂离子电池的四倍。
金属有机框架由PNNL提供。
EV范围焦虑症的硫治疗
如上所述,Li-S的储能潜力远大于Li-ion,但从现在起,如果您的电动汽车装有Li-S电池,您会产生史诗般的范围焦虑。
问题是硫阴极(带正电的电极)。阴极位于电解液槽中,研究人员一直被困在如何使硫停止分解入槽中的问题上。
由于崩解是不可逆的,因此阴极很快失去了硫,因此您的Li-S电池就到了。
更好的硫电池
去年春天,橡树岭国家实验室的研究人员宣布了去年春天解决生命周期问题的一条途径,该途径基于固体电解质与富硫阴极和锂阳极(带负电的电极)的结合。
新的PNNL解决方案着重于一种“独特的粉状纳米材料”,该材料可在阴极上缠住多硫化物。称为金属有机骨架,它是由有机分子连接的金属簇的结晶化合物,它们自组装成多孔结构。
如果听起来很熟悉,那么您可能正在考虑基于金属有机框架的气体捕集技术。它们在电动汽车电池中的使用代表了一个新领域。
将金属有机框架视为高科技的纳米级海绵,您将走上正确的道路。由于镍与硫强烈相互作用,因此PNNL“海绵”的心脏是带正电的镍中心。
到目前为止,研究团队已经能够使他们的Li-S电池在100个充电周期后保持其初始容量的89%。下一步是提高阴极的存储容量,并扩大整体规模。
电动汽车供应链焦虑
过渡到全面的全球EV市场的关注点之一是,进入EV电池的特种材料的可用性。
就供应链地缘政治而言,这开辟了一个全新的蠕虫罐。
在这种情况下,硫不会打开新的蠕虫罐头。它是一种常见的材料(一位热情的Oak Ridge科学家热衷于“实际上是免费的”),并大量生产了化石燃料精炼的副产品。亚利桑那大学的研究人员已经发现,化石燃料精炼过程中产生的废硫可以用于Li-S电池(就此而言,也可以转化为塑料)。
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