采用超导体可提高锂硫电池性能

摘要

新一代锂硫电池要比现有的锂离子电池具有更大的单位质量密度。由于化学过程过于复杂限制了其使用寿命,目前,研究人员发现,通过增加硼化镁超导体纳米颗粒,可对Li-S正极中的化学反应进行控制。从理论上讲,锂硫电池有很多优点:按质量计算,锂硫电池的能量是传统锂离子技术的5倍左右;硫的储量丰富、价格低廉、重量轻;与其他电极材料相比,可容纳大量锂。但由于硫过于活泼,锂硫电池的化学反应比锂离子电池要复杂得多。当这些电池充放电时,参与副反应的硫形成了多硫化物的混合物,其中的多硫化物溶于电解质,由此硫就从正极转移到了负极。这种迁移意味着留在正极上的硫较少,而正极上的硫恰巧是容纳锂所必须的。这些多硫化物也是电绝缘的,并在负极表面形成一个涂层,使其性能下降。由于这些反应和迁移,锂硫电池在效率和耐用性上存在不足,还不能替代锂离子电池。