財聯社（上海，編輯 黃君芝）訊，鋰硫電池是一種非常有前途的能源存儲解決方案，其能量密度可以讓智能手機運行五天，科學家們也在不斷努力使其更接近商業現實。澳大利亞莫納什大學（Monash University）的研究人員開發了一種新穎的層狀組件，成為“拼圖”的關鍵部分，為這些設備提供了高容量和長壽命。
據悉，鋰硫電池的容量是普通鋰離子電池的2至5倍。鋰離子電池依賴於鈷、錳和鎳等金屬，而採購這些材料需要付出環境和人道主義成本，隨着世界向電動交通的轉變，供應預計將變得緊張。
相比之下，硫儲量豐富，價格低廉，但以它為特色的電池由於循環過程中發生的化學反應而存在穩定性問題。在運行過程中，一種叫做多硫化物的小顆粒會形成，給電池的陽極帶來麻煩，並大大縮短設備的壽命。
事實上，目前已有一些很有前景的解決方案，其中包括整合凱夫拉縴維以抑制多硫化物顆粒的移動，並使用一種罕見的硫的化學相來完全防止它們的形成。而莫納什大學的團隊在採取另一種方法方面取得了成功，該方法專注於位於電池兩個電極之間的分離層。
科學家們開發了這種重要的中間層的新版本，具有獨特的表面化學和均勻的孔隙網絡，可以抑制多硫化物的移動。同樣重要的是該層對鋰離子傳輸的影響，促進它們的移動，從而極大地提高設備的充電和放電速率。
領導這項研究的Matthew Hill教授説，“鋰電池夾層位於電池的中間，使電極分開，它有助於鋰離子更快地從電池的一邊轉移到另一邊。新夾層克服了上一代鋰硫電池充放電速度較慢的缺點。”
據説，這種設計還提供了極好的陽極保護和出色的容量保留，科學家們在數千次循環中展示了它的性能。
“中間層可以阻止這種電池內部形成的一種化學物質——多硫化物在電池內部移動；多硫化物會干擾陽極，縮短電池壽命，”主要作者Ehsan Ghasemiestabanati説，“這意味着電池可以連續充放電多達2000次。”
科學家們表示，這種類型的電池可以使電動汽車每週只需要充電一次，並使可充電電池比目前的鋰離子電池更具有可持續性。這項研究成果已於近期發表在了《材料化學A》雜誌上。
Hill教授説，“這些電池不依賴於隨着電氣化革命的進行而供應不足的礦物質，所以這是澳大利亞向更便宜、更清潔、性能更高的電池邁出的又一步。”