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劍橋大學設計了一種新型電池,儲電量達到鋰電池5倍

  據外媒報道,劍橋大學科學家在近期發布至《**功能材料》期刊的一篇論文中描述了鋰硫電池的設計。這種電池的靈感來自于人類腸道黏膜,儲能可達到傳統鋰離子電池的5倍。在傳統鋰電池中,帶電的鋰離子在陽極、電解液和陰極之間運動。電極的晶體結構通常將決定,電池的儲能能力有多少。鋰離子電池采用的碳電極只能承載6個鋰離子,從而儲能能力。

  鋰和硫的反應則有所不同。通過所謂的“多電子傳輸結構”,從理論上來說,硫的儲能能力要遠高于鋰離子。然而,隨著電池放電,鋰和硫發生反應,硫會形成多硫化物并進入電解液,導致電池中活性材料的損失。

  劍橋大學研究人員的新設計在碳電極的外表上生長了一層氧化鋅納米線。結構與人類腸道絨毛類似,可以捕捉多硫化物。這將確保材料的電化學性質,實現重復利用。

  不過這種電池也有自身的局限性,例如充電次數達不到鋰電池的水平。不過,鋰硫電池具備較高的能量密度,每次充電可以使用更長時間。

  目前,這一設計仍處于概念驗證階段。如果可以商用,那么將帶來新一代的大容量電池。

  劍橋大學材料科學和冶金系教授、論文的聯合作者保羅·考克森(Paul Coxon)博士表示:“我們都會連接至自己的電子設備。我們試圖讓這些設備更好地工作,讓我們的生活變得更美好?!?/p>


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