下一代鋰硫電池或在5分鐘內完成充電

澳大利亞科學(xué)家開(kāi)展的一項新研究表明，下一代鋰硫電池有望在5分鐘內完成充電，而不像目前這樣需要數小時(shí)。這一突破有可能徹底改變儲能技術(shù)，推動(dòng)高性能電池系統的發(fā)展，為消費電子產(chǎn)品和電網(wǎng)應用儲能系統提供性能更好的電力解決方案。相關(guān)論文發(fā)表于最新出版的《自然·納米技術(shù)》雜志。

阿德萊德大學(xué)團隊研究了硫還原反應(SRR)，這是控制鋰電池充放電速率的關(guān)鍵過(guò)程。他們對SRR過(guò)程中各種碳基過(guò)渡金屬電催化劑，包括鐵、鈷、鎳、銅、鋅等開(kāi)展了深入分析。結果顯示，SRR反應的速率隨著(zhù)多硫化物濃度的升高而增加，因為多硫化物在SRR過(guò)程中起反應中間體的作用。

團隊在此基礎上設計了一種納米復合電催化劑，包括碳材料和鈷鋅(CoZn)團簇。研究表明，將電催化劑CoZn用于鋰硫電池時(shí)，所得電池的功率重量比高達26120瓦/公斤。這表明，未來(lái)的鋰硫電池能在不到5分鐘的時(shí)間完全充電/放電。

高功率鋰硫電池可用于為手機、筆記本電腦和電動(dòng)汽車(chē)提供電力，但目前最先進(jìn)的鋰硫電池存在充放電速率低的問(wèn)題，完成一次充電可能需要數小時(shí)。最新研究是首個(gè)解決鋰硫電池充/放電速率慢問(wèn)題的綜合方法，有可能徹底改變儲能技術(shù)，推動(dòng)高性能電池系統的發(fā)展。