“新做法可以提高锂电池的能量容量”

全世界的研究者都在寻找能够实现冲击，但比现在更小更轻的电池。 这样，电动汽车可能会进一步行驶，或者便携式电子设备可能会不充电而长期工作。 目前，麻省理工学院和中国的研究人员表示，他们已经在这个行业取得了很大的进展，推出了新锂电池的重要部件——阴极。

这个团队把他们的概念描述为混合阴极。 因为它结合了以前采用的两种不同做法的侧面。 增加每磅的能量输出(重量能量密度)和每升的能量(体积能量)密度。 他们表示，该合作社产生了既能提供两者特征，又能提供越来越多特征的产品。

这项工作今天在自然能源杂志上发表，由麻省理工学院核科学与工程和材料科学与工程教授朱莉撰写。 薛伟江，麻省理工博士后还有13只个体。

当今的锂离子电池倾向于采用作为电池内两个电极之一的由过渡金属氧化物构成的阴极，但具有由硫构成的阴极的电池被认为是轻量化的有前景的替代品。 今天，锂硫电池的设计者面临着权衡。

这种电池的阴极一般用两种方法之一制作，称为插入型或转换型。 使用锂钴氧化物等化合物的插层型由于体积能量密度高、密度高，因此每体积填充大量的冲头。 这些阴极维持结构和尺寸，可以使锂原子与晶体结构结合。

另一种叫做转换型的阴极方法是采用结构转换的硫，有时会暂时溶解在电解质中。 李说，理论上，这些“电池”具有非常好的重量能量密度。 但是，体积密度低是因为大多数情况下需要过剩的电解质和碳等多余材料来提供导电性。

在他们新的混合系统中，研究人员试图将这两种方法结合到新的阴极上。 该阴极与被称为chevrel相的硫化钼和纯硫结合，提供了两者的最佳侧面。 他们采用这两种材料的粒子，压缩制造固体阴极。 像引物和tnt一样，具有爆炸性、速效，单位重量的能量更高。 李说。

li表示，除了其他优点外，组合材料的导电性相对较高，对碳的诉求减少，总体积减少。 他说，典型的硫阴极由20 %~30 %的碳构成，但新版本只需要10%的碳。

采用新材料的净效果很大。 今天商用锂离子电池的能量密度约为每公斤250瓦小时和每升700瓦小时，锂硫电池最大可达到每公斤400瓦小时，但每升只有400瓦小时。 li表示，新版本的初始版本没有通过优化过程，每公斤超过360瓦时，每升达到581瓦时。 通过这些能量密度的组合，可以打败锂离子电池和锂硫电池。

他认为通过进一步工作，我们将达到每公斤400瓦时和每升700瓦时。 后者的数字与锂离子相同。 这个小组已经比为开发大型电池原型而设计的多个实验室的实验更进一步。 他们没有测试容量为几毫安时的小型纽扣电池，而是生产用于电动汽车等产品的3级口袋电池(标准)的电池亚基，容量超过了1，000毫安时。 这相当于商用电池，表明新设备确实符合其预测的特点。

到目前为止，新电池在失去太多电力变得有用之前，在充电-放电循环次数方面有可能不能满足锂离子电池的采用寿命。 但是，这种限制不是阴极的问题； 它与整体电池设计有关。 我们在努力。 李先生说。 他说即使是现在早期的形式，这也可能对远程无人机这种特定的利基APP非常有用。 其中，重量和体积比长寿更重要。

我认为这是一个新的研究行业，李先生说。

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