新型鋰硫電池更環保

鋰硫電池是一種新型電池，由於其高能量密度、低成本和環保特性備受矚目。日本早前開發出的鋰硫電池採用了有微孔的碳粒，不僅提高了電導率，還使中間產物不易溶於電解液，備受外界關注。

澳大利亞莫納什大學研究人員日前設計出一種新型鋰硫電池，該電池的陽極為擁有納米多孔聚合物塗層的鋰箔。這種新型電池不僅使用的鋰更少，單位體積能量更高，而且壽命更長，且價格僅為傳統鋰離子電池的一半，有望廣泛應用於電動汽車、無人機和電子設備等領域。

鋰硫電池是一種新興儲能技術，其主要成分是金屬鋰和硫，能量密度超過傳統鋰離子電池。雖然鋰硫電池效率很高，但鋰的發現、提取和運輸過程會排放大量二氧化碳，因此盡可能降低金屬鋰的使用至關重要。此外，當電池充電和放電時，大量鋰和硫相互反應，會使金屬鋰承受很大的應變，更容易受損。

研究人員指出，此次新設計的新型電池內，鋰上的薄聚合物塗層顯著提高了電池的充放電迴圈次數。這種聚合物含有小於一納米的小孔，可以讓鋰離子自由移動，同時阻擋其他化學物質對鋰的攻擊。這種塗層還可以作為鋰的支架，幫助鋰反覆充電和放電。鋰電池組裝含有鋰等重金屬，部分電池使用有機電解質、有機隔膜，不同於傳統鉛酸電池的簡單回收利用方式，鋰離子電池的金屬回收利用工藝相對複雜，一旦操作不當，這些重金屬和有機電解質等將給環境帶來嚴重威脅。據悉，電池被拆解後，一般採用濕法冶金或火法冶金的方法回收利用其中的鋰、鎳、鈷等金屬元素。不當拆解會導致安全、資源浪費等多方面問題。從安全層面看，存在觸電、短路燃爆和氫氟酸腐蝕等隱患。從環境層面看，存在鈷、鎳等重金屬污染、氟污染和電池隔膜造成的白色污染。從資源層面看，存在鋰、鎳、鈷等高價資源的浪費。目前，新設計的鋰硫電池不需要鎳或鈷，消除了對具有重大環境和社會成本的礦物的需求。

研究團隊表示，這項研究搭建了一個新框架，以保護鋰金屬免受鋰硫電池快速衰變或災難性故障的影響，朝着更廣泛採用鋰硫電池和其他鋰金屬儲能系統邁出了重要一步，鋰金屬保護技術有望成為科學家追求未來能源密集型和可持續電池的關鍵。由於對電動汽車的需求不斷增長和電池技術的進步，汽車鋰硫電池市場有望實現顯著增長。相比之下，三元鋰電池能量密度大，但安全穩定性仍存短板；磷酸鐵鋰電池安全穩定、壽命長，但能量密度稍顯遜色、產品一致性較差；氫燃料電池環保、續航里程長，但成本偏高；鋰硫電池性價比較高，能否在眾多電池中脫穎而出，令人期待。

新 丁