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手機充電用5天 鋰硫電池綠能革命

祝潤霖 2020/01/07 11:08 點閱 4139 次
克服了「硫」的絕緣性和「鋰」的陽極降解等問題後,鋰硫電池將成為能源問題的新解方。(photo byWikimedia Commons)
克服了「硫」的絕緣性和「鋰」的陽極降解等問題後,鋰硫電池將成為能源問題的新解方。(photo byWikimedia Commons)

【台灣醒報記者祝潤霖綜合報導】手機充飽1次電能夠使用5天?澳洲研究人員聲稱,他們已經開發出1種鋰硫電池,能讓智慧型手機充飽電後連續使用5天。墨爾本莫納什大學研究團隊說,鋰硫電池比傳統電池高出4倍效能,屬於綠色能源,也是對抗氣候變遷的一大突破。但鋰硫電池的缺點在於壽命短暫,曾實驗將鋰硫電池裝載在飛機和汽車上,以逐步淘汰鋰電池,最終都宣告失敗。

取代鋰電池?

根據《CNN》報導,多數商用電池目前大都採用鋰電池。而鋰硫電池長期以來被認為將來可以取代鋰電池,成為人們廣泛利用的能源。它具有更高能量密度與更強大供電力,且低成本、低污染。但鋰硫電池的缺點在於壽命短暫。曾實驗將鋰硫電池裝載在飛機和汽車上,以逐步淘汰鋰電池,最終都宣告失敗。

法拉第研究所的電池專家表示,廣泛使用鋰硫電池所面臨的主要障礙是「硫」的絕緣性和「鋰」的陽極降解。而澳洲團隊發表在《科學進展》的研究表明,經過他們的重新設計後,硫陰極已能承受更高的應力負荷,而整體性能也不會下降。

該團隊首席研究員邁納克•馬朱德教授在新聞稿中說,他們的工作「將徹底改變澳洲汽車市場,並為所有澳洲人提供更清潔、更可靠的能源市場」。研究團隊成員馬修•希爾表示,「這種方法不僅有利於高效能和電池壽命,而且使用水基工藝,製造起來簡單,成本極低,還可以大大減少對環境有害的廢物。」

能源新解方

根據《大眾機械》報導,科學家正在探索製造鋰硫電池的新方法,足以與現有的鋰電池競爭。馬杜哈•海巴尼在《科學進展》中描述,一種通過構建可容納硫電極快速變化的體積而又不損失能量的框架,來使鋰硫電池更強大的方法。

各種變形和膨脹會影響鋰離子電池,由於化學作用和蓄電能力,其體積會發生巨大變化。隨著鋰硫電池的充電,其內部電極的體積增長快速,以至於電極可能從其外殼中脫落。研究團隊重新配置了硫陰極的設計,使其能夠承受更高的應力負載而不致讓整體性能下降。



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