想象一下,如果你有一塊電池,它可以為你的手機連續供電5天,或者讓一輛電動汽車行駛超過1000公里而不需要“加油”。
莫納什大學(Monash University)的研究人員即將將世界上最高效的鋰硫電池(li -硫電池)商業化,這種電池的性能可能比目前的市場領導者高出四倍以上,并將為澳大利亞和其他全球市場的未來供電。
莫納什大學機械和航空航天工程系的Mahdokht Shaibani博士領導了一個國際研究小組,開發了一種超高容量的鋰電池,它比目前的鋰離子電池性能更好,對環境的影響更小。
研究人員已經為他們的制造工藝申請了專利(PCT/AU 2019/051239),德國研發合作伙伴弗勞恩霍夫材料和光束技術研究所已經成功地制造了原型電池。
在中國和歐洲,一些世界上最大的鋰電池制造商表達了擴大生產規模的興趣,并將于2020年初在澳大利亞進行進一步的測試。
這項研究發表在2020年1月3日星期五的《科學進展》雜志上。
Mainak Majumder教授表示,這一進展是澳大利亞工業的一個突破,可能會改變未來手機、汽車、電腦和太陽能電網的生產方式。
馬吉姆德教授說:“鋰電池在汽車和電網中的成功制造和應用,將在澳大利亞價值2,130億美元的鋰價值鏈中占據更重要的部分,并將徹底改變澳大利亞的汽車市場,為所有澳大利亞人提供一個更清潔、更可靠的能源市場。”
“我們的研究團隊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,從今年開始在汽車和電網中試用這種電池技術,這是我們最感興趣的。”
研究人員在標準鋰離子電池中使用了相同的材料,重新配置了硫陰極的設計,使其能夠承受更高的壓力負載,而不會降低整體容量或性能。
靈感來自于獨特的橋接結構,這種結構最早記錄在20世紀70年代的洗衣粉加工過程中,該團隊設計了一種方法,在顆粒之間建立化學鍵,以適應壓力,并提供一種迄今為止在任何電池中都沒有見過的穩定性。
據副教授馬修·希爾介紹,極具吸引力的性能,以及較低的制造成本、充足的材料供應、易于處理和較低的環境足跡,使這種新型電池設計對未來的實際應用具有吸引力。
希爾副教授說:“這種方法不僅有利于高性能指標和長周期使用壽命,而且制造簡單,成本極低,使用的是水基工藝,可以顯著減少對環境有害的廢物。”


