浙江大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院夏新輝研究員團(tuán)隊(duì)近期實(shí)現(xiàn)了一個(gè)“奇思妙想”,他們研發(fā)出一款基于曲霉菌孢子碳材料的高能量密度鋰硫電池,有望為電動(dòng)汽車的長(zhǎng)續(xù)航能力提供新技術(shù)。這項(xiàng)成果近日發(fā)表于《先進(jìn)材料》雜志。
據(jù)了解,鋰硫電池是一種新型的高能量密度電池,以硫作為電池正極、金屬鋰作為負(fù)極,其理論容量遠(yuǎn)超過目前商用的鋰電池。在諸多的電池正極材料中,硫元素以容量密度高、能量足的特點(diǎn),廣受業(yè)界關(guān)注。
實(shí)驗(yàn)中,研究團(tuán)隊(duì)將霉菌發(fā)酵培養(yǎng),結(jié)合特殊的納米造孔技術(shù),經(jīng)高溫碳化制備出霉菌孢子碳復(fù)合材料,此時(shí)的復(fù)合材料就如珊瑚礁一般布滿空洞。讓硫熔融與碳材料混合,硫元素就住進(jìn)了“房子”。科研人員發(fā)現(xiàn),這種材料具有多孔微納結(jié)構(gòu),霉菌孢子所衍生的碳材料中還含有氮、磷元素,對(duì)鋰硫電池運(yùn)行過程中產(chǎn)生的穿梭效應(yīng)具有顯著抑制作用,令電池性能得到極大改善。
科研人員介紹,相較市場(chǎng)上的鋰硫電池,基于曲霉菌孢子碳的鋰硫電池在續(xù)航能力上高出3倍,在成本、使用壽命等方面也有許多優(yōu)勢(shì)。目前該款電池仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。
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