美国科学家开发有机阴极材料实现高能量密度锂电池

美国科学家开发有机阴极材料实现高能量密度锂电池发布时间：2020-03-17

(照片来源:布鲁克海文国家实验室)

据国外媒体报道，美国能源部布鲁克海文国家实验室设计了一种新型锂电池有机阴极材料。该材料以硫为核心，与传统锂电池正极材料相比，具有更高的能量密度，更具性价比，更环保。

优化阴极材料

智能手机和电动汽车等日常用品都需要锂电池来提供能量。随着对这类产品需求的增加，科学家们一直在研究如何优化阴极材料，以提高锂电池系统的整体性能。

除了解决电池系统面临的能源挑战，布鲁克海文国家实验室的科学家也在研究可持续电池的材料设计。为了找到一种能提供高能量密度的可持续阴极材料，科学家们选择了一种安全且丰富的元素——硫。

“硫可以形成许多键，也就是说，它可以吸收更多的锂，从而提高能量密度，”美国能源部布鲁克海文科学用户设施办公室NSLS二号的科学家说。此外，硫比阴极材料中的传统元素更轻，从而使电动汽车具有更长的耐久性。"

在设计新的阴极材料时，研究人员选择了一种由碳、氢、硫和氧组成的有机二硫化物，而不是传统锂电池中的重金属，传统锂电池对环境不太友好。然而，尽管硫电池更安全，能量密度更高，但它们也面临着其他挑战。

沙迪克说:“当电池充放电时，硫会变成一种不良化合物，溶解在电解液中，扩散到整个电池，造成不良反应。”我们设计了一种阴极材料，可以让硫原子附着在有机柱上，从而稳定硫。"

研究人员表示，这项研究可以提高使用硫基阴极材料的高性能锂电池的性能。

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