橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)的研究人员热衷于锂硫电池,这种电池的容量是传统锂离子电池的四倍。鉴于硫磺的低成本,如果该技术可以商业化,它将对由风能,太阳能或其他形式的可再生能源驱动的储能设备市场产生巨大影响。低成本的锂硫组合燃料也可以开拓电动汽车市场,亚利桑那大学的另一个项目已经在沿着这条道路前进。正如Satchel Paige所说,不要回头,橡树岭(Oak Ridge)。您可能会有所收获。
硫锂电池由ORNL提供。
橡树岭国家实验室的锂硫电池
新的锂硫电池解决了“ catch-22”问题,这使几代储能研究人员感到头疼,即传统锂硫电池中使用的液体电解质。液体会溶解锂硫化合物,以帮助通过电池传导离子,但这也会导致电池寿命缩短。
为了克服这一障碍,ORNL团队开发了独特的一类固态硫基材料,它们在传导离子的能力方面与锂氧化物一样好。
该电池由富硫阴极与锂阳极和固体电解质组成(但电解质材料也是ORNL独有的)。这是ORNL描述的结果:
“新的离子导电阴极使ORNL电池在60摄氏度下经过300次充放电循环后,能够保持每克1200毫安小时(mAh)的容量。为了进行比较,传统的锂离子电池阴极的平均容量在140-170 mAh / g之间。由于锂硫电池提供的电压约为锂离子电池电压的一半,因此ORNL电池阴极所显示的容量增加了八倍,相当于锂离子技术重量能量密度的四倍。”
还要注意的是,新电池的安全性得到了改进,从而消除了液体电解质与锂金属发生反应的潜在危险。
不要回头...
仅在一个月前,CleanTechnica报道了亚利桑那大学的一个研究小组,该小组还通过一种简单的将硫转化为新型塑料的方法,在锂硫方面也取得了进展。该工艺使用炼油过程中产生的废硫,当用于锂硫电池时,其性能优于单质硫。
为此,今天早些时候,我们还注意到了洛斯阿拉莫斯国家实验室正在开发的一种完全不同的替代电池技术,该技术基于掺有氮的碳纳米管,而我们的姊妹网站Gas2.org一直在追踪锂空气电池的发展。 (然后还有锌空气,但您知道了)。
更多更好的电动汽车电池
除了更高的能量密度和更低的成本外,锂硫技术还具有重量级优势,优于锂离子EV电池。就其在电动汽车中的潜在用途而言,它使锂硫电池的性能提高了两倍,从而使电动汽车重量更轻,成本更低。
考虑到锂硫电池中回收的废硫的使用,可以将其扩展为三分之二。
对于较小的电子设备和便携式电子设备,请考虑主流的生活方式技术与壁装电源插座的距离越来越远,更不用说延长线了。下一步的合乎逻辑的步骤是将轻便的便携式能量清除/存储设备推向主流,而像锂硫这样的低成本技术可能是打开门的钥匙。
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