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據外媒報道，劍橋大學(xué)科學(xué)家在近期發(fā)布至《先進(jìn)功能材料》期刊的一篇論文中描述了鋰硫電池的設計。這種電池的靈感來(lái)自于人類(lèi)腸道黏膜，儲能可達到傳統鋰離子電池的5倍。 在傳統鋰電池中，帶電的鋰離子在陽(yáng)極、電解液和陰極之間運動(dòng)。電極的晶體結構通常將決定，電池的儲能能力有多少。鋰離子電池采用的碳電極只能承載6個(gè)鋰離子，從而限制了儲能能力。 鋰和硫的反應則有所不同。通過(guò)所謂的“多電子傳輸結構”，從理論上來(lái)說(shuō)，硫的儲能能力要遠高于鋰離子。然而，隨著(zhù)電池放電，鋰和硫發(fā)生反應，硫會(huì )形成多硫化物并進(jìn)入電解液，導致電池中活性材料的損失。 劍橋大學(xué)研究人員的新設計在碳電極的外表上生長(cháng)了一層氧化鋅納米線(xiàn)。最終結構與人類(lèi)腸道絨毛類(lèi)似，可以捕捉多硫化物。這將確保材料的電化學(xué)性質(zhì)，實(shí)現重復利用。 不過(guò)這種電池也有自身的局限性，例如充電次數達不到鋰電池的水平。不過(guò)，鋰硫電池具備較高的能量密度，每次充電可以使用更長(cháng)時(shí)間。 目前，這一設計仍處于概念驗證階段。如果可以商用，那么將帶來(lái)新一代的大容量電池。 劍橋大學(xué)材料科學(xué)和冶金系教授、論文的聯(lián)合作者保羅·考克森（Paul Coxon）博士表示：“我們都會(huì )連接至自己的電子設備。最終，我們試圖讓這些設備更好地工作，讓我們的生活變得更美好�！� |
