2021-07-02 10:48
随着我们的社会和交通运输系统逐渐向电气化转型，世界各地的科学家都在寻求效率更高、容量更大的存储系统。据外媒报道，阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）的研究人员，通过抑制多硫化物穿梭问题，提高锂硫电池的容量。
与常用电池类型相比，锂硫电池具有诸多潜在优势。它们具有更高的理论储能容量，而且硫是易于从自然界获得的无毒元素。硫也是石化行业的废产物，成本相对较低。然而，在电池的化学过程中，含硫中间体在正负极之间移动，会引起多硫化物穿梭效应。在目前的技术中，这会严重降低锂硫电池的容量和充电能力。
KAUST团队的解决方案基于石墨烯层。通过一种名为激光划片（laser scribing）的工艺，将聚酰亚胺聚合物置于激光能量下，从而创造出一种结构合理的多孔材料。这种材料的关键特征在于三维分层多孔，因此具有一系列大小不同的孔隙。然后，添加纳米碳颗粒，这些颗粒被孔隙吸收后，形成最终产物。
研究人员发现，在锂硫电池的正负极之间放置一层薄薄的这种材料，可以明显抑制多硫化物穿梭。主要研究人员Eman Alhajji表示：“这个独立的中间层只有几微米厚，我不得不以非常温和的方式进行处理，尤其是在电池组装过程中。”
研究人员表示，以往提出的解决多硫化物穿梭问题的方法，大多不适合大规模投入商用。相比之下，KAUST开发的方法“具有可扩展性且简单”。
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