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嶄新陰極設計帶領鋰硫電池走進新時代

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趙天壽教授和他領導的團隊。
趙天壽教授和他領導的團隊。 [Download Photo]
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張英燦工程學及環境學教授、機械及航空航天工程學系講座教授、港科大能源研究院院長及中國科學院院士趙天壽教授領導的團隊提出了新穎的鋰硫(Li–S)電池陰極設計概念,大大提升了這種新型電池的性能。

目前智能電話、電動車及無人機等普遍使用的鋰離子電池,其能量密度上限為300 Wh/kg,相比於能夠提供超過500 Wh/kg能量密度的鋰硫電池,後者可提供更久的續航能力,且有巨大發展潛力。如果使用鋰硫電池代替鋰離子電池作為電動車動力電源的話,可以由現時每次充電後的最高行駛里程400公里大大提升至600-800公里!然而,鋰硫電池在得到廣泛應用前仍面臨挑戰,例如在使用過程中陽極鋰表面發生的副反應會縮短電池壽命,陰極運行時產生的多硫化物會溶解擴散到陽極破壞鋰表面等。因此,趙教授的團隊聯同國際研究人員合作研發出利用陰極設計的概念去克服以上問題,從而更好地呈現了鋰硫電池性能。

他們的研究成果最近已發表在《自然-納米技術》學術期刊。