延長鋰-硫-電池壽命的新技術

在德國馬路上行駛的機動車有4000萬輛，其中電動汽車的數量，據德國聯邦交通部的數據，目前約為6400輛。影響電動汽車快速發展的原因主要在于電池的一次行駛里程過短及儲電成本較高。為尋找更有效的技術方案，德國科學家看好鋰-硫-電池，因為相比于鋰離子電池，鋰-硫-電池效率高而成本低。但是它有個致命的弱點，便是壽命短，也因此至今未能被任何汽車采用。
    這個狀態現在可望得到改變。決定電池性能與壽命的關鍵是陰極與陽極的相互作用。德國弗朗霍夫材料與光束技術研究所（德累斯頓）的研究人員開發出一款新型鋰-硫-電池，通過特殊的陰極與陽極材料組合，使其充電循環次數提高7倍，從不到200次擴大到1400次。專家介紹說，鋰-硫-模式電池的陰極材料是硫，不同于鋰離子電池中采用的鈷，不屬于稀缺材料，因而成本低廉。然而硫與液體電解質也發生交互作用，降低電池的性能。弗朗霍夫的科學家們便利用多孔碳來作為陽極材料，留存住硫，以減緩其與電解質的結合過程。新材料充電時的變形狀況大大小于通常采用的鋰金屬，因此性能要穩定得多。科學家們已經開發出一種方法，來生產這種特殊的電池陰極。
    據稱，鋰-硫-電池的能量密度可達到600Wh/kg，中期可實現500Wh/kg，而目前使用的鋰離子電池頂多達到250Wh/kg。這意味著以同等的電池重量，行駛里程將擴大一倍。這對于智能手機制造商同樣具有意義，移動電話可使用更輕的電池而減少分量。目前弗朗霍夫材料與光束技術研究所科學家們正在進一步優化材料與生產方法。