革新硫化锂电池史大获突破
史丹福大学直线加速器研究中心(SLAC)的团队,利用X射线成像技术观察硫化锂电池(lithium-sulfur batteries)的运作,以便进一步改进电力汽车的动力系统。
不论Tesla的ModelS,还是日产聆风(LEAF),绝大多数电动汽车均採用可充电锂离子电池。但锂离子电池过于昂贵,占到电动汽车总成本的一半以上。硫化锂电池是项有前景的替代技术,理论上可在更低的成本基础上,储存高于锂离子五倍的能量。但硫化锂电池技术存在重大缺陷,在重复数次充电与放电后便失效。
SLAC国家加速器实验室的博士后研究员尼尔森(Johanna Nelson)说:「硫化锂电池的寿命非常短,在循环使用数十次后就死了。这对使用寿命在10至20年、循环使用数以千计的电动汽车而言,是行不通的。」
通常硫化锂电池由锂金属正极与硫化碳负极与电解液组成。多项研究发现,硫化锂电池寿命短是因化学反应耗尽负极的硫。但尼尔森团队根据运作中硫化锂电池高倍X光影像发现,放电过程中,负极硫粒子几乎完整无损。他们刊登在美国化学学会期刊的研究报告,将帮助科学家寻找新方法,开发可用于电动汽车的硫化锂电池。
尼尔森的团队在实验中运用两种强大的成像技术:X射线衍射与X射线显微相术。透过X射线显微相术,研究员拍下硫化锂电池在运作时,每颗硫粒子的奈米尺寸快照。这也是首次拍到硫化锂电池运作的及时影像。
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不论Tesla的ModelS,还是日产聆风(LEAF),绝大多数电动汽车均採用可充电锂离子电池。但锂离子电池过于昂贵,占到电动汽车总成本的一半以上。硫化锂电池是项有前景的替代技术,理论上可在更低的成本基础上,储存高于锂离子五倍的能量。但硫化锂电池技术存在重大缺陷,在重复数次充电与放电后便失效。
SLAC国家加速器实验室的博士后研究员尼尔森(Johanna Nelson)说:「硫化锂电池的寿命非常短,在循环使用数十次后就死了。这对使用寿命在10至20年、循环使用数以千计的电动汽车而言,是行不通的。」
通常硫化锂电池由锂金属正极与硫化碳负极与电解液组成。多项研究发现,硫化锂电池寿命短是因化学反应耗尽负极的硫。但尼尔森团队根据运作中硫化锂电池高倍X光影像发现,放电过程中,负极硫粒子几乎完整无损。他们刊登在美国化学学会期刊的研究报告,将帮助科学家寻找新方法,开发可用于电动汽车的硫化锂电池。
尼尔森的团队在实验中运用两种强大的成像技术:X射线衍射与X射线显微相术。透过X射线显微相术,研究员拍下硫化锂电池在运作时,每颗硫粒子的奈米尺寸快照。这也是首次拍到硫化锂电池运作的及时影像。
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