原标题:偏科生锂硫电池 太阳能无人机用它连飞11天
由于电子产品的广泛使用,以及当下新能源车的迅速普及,我们似乎可以这么说,过去没有哪一个时代,比我们现在更关心电池的能量密度了。
大众较为了解的三元锂电池,其电芯的能量密度可以达到300瓦时/千克,然而,一种技术还不成熟,且还未获得广泛应用的锂硫电池,能轻松实现600瓦时/千克的能量密度,而理论能量密度更是高得惊人!
国际电池材料协会发布的《锂硫电池白皮书》中指出,锂硫电池的理论能量密度为2600瓦时/千克!
如此诱人的能量密度,必然会吸引各国技术人员进行研究。今年2月29日,国家自然科学基金委员会发布了2023年度“中国科学十大进展”,一项有关锂硫电池的研究成功入选。今天,咱们就来好好了解一下这种电池。
同族元素
各种正在研究的电池中,要说能量密度最高的,其实还不是锂硫电池,而是锂空气电池,它的理论能量密度高达3500瓦时/千克以上,比锂硫电池的理论能量密度高很多。
其原理是以锂为负极材料,以空气中的氧为正极材料。放电时,氧气在催化剂的作用下与锂离子反应生成过氧化锂;充电时,氧化锂分解生成氧气和锂离子。
毫无疑问,这种电池目前还存在大量的技术难点,比如:
放电时生成的氧化锂会沉积起来,继而阻碍电池的充放电效率。
空气中的水分和杂质会对电池造成腐蚀,缩短电池寿命。
因此,目前实验室在研究“锂空气电池”时,常常是在“纯氧”环境下进行的。也许未来会成功,但是目前,锂空气电池还不是我们能达到的成熟技术。
既然使用“氧气”作为锂电池的正极太超前,那么,是否存在稍微现实一点的材料呢?当然是有的。