團隊開發世界上最高效的鋰硫電池

想象一下，如果使用一塊電池，它有可能連續五天為手機供電，或者使電動汽車行駛1000公里以上而無需“加油”。

莫納什大學的研究人員正處于將世界上最高效的鋰硫(Li-S)電池商業化的邊緣，該電池的性能可能會超過目前的市場領導者四倍以上，并在未來為澳大利亞和其他全球市場提供動力。

來自莫納什大學機械與航空工程系的Mahdokht Shaibani博士領導了一個國際研究小組，該小組開發了一種超高容量的Li-S電池，該電池比目前的鋰離子產品具有更好的性能且對環境的影響較小。

研究人員已經為他們的制造工藝申請了批準的專利(PCT / AU 2019/051239)，原型電池已經由德國研發合作伙伴弗勞恩霍夫材料與束技術研究所成功制造。

在中國和歐洲，一些世界上最大的鋰電池制造商已表示有興趣擴大生產規模，并將于2020年初在澳大利亞進行進一步測試。

該研究于2020年1月3日星期五發表在《科學進展》上。

Mainak Majumder教授說，這一發展是澳大利亞工業的一項突破，可以改變電話，汽車，計算機和太陽能電池板的制造方式。

“成功地在汽車和電網中制造和實施Li-S電池，將在估計價值2130億澳元的澳大利亞鋰價值鏈中占據更重要的部分，并將徹底改變澳大利亞汽車市場，并為所有澳大利亞人提供一個更清潔，更可靠的能源市場。 ”，Majumder教授說。

“從今年開始，我們的研究團隊已經從政府和國際行業合作伙伴那里獲得了超過250萬美元的資金，用于在汽車和電網中試用這種電池技術，我們對此感到最為興奮。”

在標準鋰離子電池中使用相同的材??料，研究人員重新配置了硫陰極的設計，以便它們可以承受更高的應力負載而不會降低整體容量或性能。

該團隊受到1970年代最早在洗滌劑粉加工中記錄的獨特橋接體系結構的啟發，設計出了一種方法，該方法可在顆粒之間形成粘結，以適應壓力并提供迄今為止在任何電池中都未見過的穩定水平。

Matthew Hill副教授說，具有吸引力的性能以及較低的制造成本，豐富的材料供應，易于加工和減少的環境足跡使這種新電池設計對未來的實際應用有吸引力。

希爾副教授說：“這種方法不僅有利于高性能指標和長壽命，而且使用水基工藝制造起來簡單，成本極低，并且可以大大減少對環境有害的廢物。”