全固態鋰硫電池能量密度為鋰離子電池4倍

物理學家組織網近日報道，美國能源部橡樹嶺國家實驗室(ORNL)的科學家設計出一種新型全固態鋰硫電池。鋰硫電池比鋰離子電池效率更高且成本更低，但電池內使用液態電解質一直是科學家的桎梏。液態電解質會通過溶解多硫化物從而幫助鋰離子在電池中傳導，不過使用壽命較短是其最大弱點。

新的設計方法首先合成出一種富含硫的新物質，并將其作為電池的陰極，可能傳導鋰離子和傳統電池陰極中使用的硫金屬鋰化物。隨后，再將其同由鋰制成的陽極和固態電解質結合在一起，便可制造出這種能量密度較大的全固態電池。

固態電解質不僅消除了硫溶解的問題，還避免了與鋰金屬接觸，所以新電池的安全性更高。新電池中使用的硫是處理石油后剩下的副產品，原料豐富且成本低，儲能效果更好，這使得新電池具有很大的市場競爭力。

新電池在60℃下，經過300次充放電循環后，電容可維持在1 200mA·h/g，而傳統鋰離子電池的平均電容為140～170mA·h/g。因為鋰硫電池攜帶的電壓為鋰離子電池的一半，所以能量密度約為傳統鋰離子電池4倍。