新型纳米硫阴极锂电池 助力电动汽车业

2009年5月，加拿大滑铁卢大学的研究人员表示，他们研制成功了一种比传统锂电池容量大三倍的硫锂电池原型。在过去二十年的时间里，硫锂电池一直被认为是代替传统锂电池的最佳选择，化学家们也一直在沿着这个方向进行研究，他们指出，硫和锂是最理想的电池材料，这两种化学物质的结合不但能提供高密度的能量，而且在稳定性、安全性和寿命上也更为出色。
另外，在成本上，硫的价格也要远远低于目前在锂电池中广泛使用的其他化学物质。 　　但是电池阴极的制造一直是困扰科学家们的一大难题，因为阴极在电池充放电过程中是负责储存和释放电子的，在这种可逆的电化学反应中，为了实现较高的电流，必须使其中的硫和类似碳这样的导体紧密接触才能发挥效用。
这个制造过程难度极高，此前一直没有找到有效的制造方法。 滑铁卢大学的研究小组通过纳米技术实现了碳和硫的紧密结合。
技术控们都知道碳表面上是布满了小孔的，所以碳的吸附能力极强。研究人员正是利用了碳的这个特点，在实验中，他们采用了一种被称为介孔碳的多孔碳材料，这种类型的碳在纳米水平上，孔径和孔容积上十分一致。
研究人员通过纳米技术支撑了一种空心碳管，而硫可被加热和融化，在接触到融化后的硫时，这种空心碳管就会发挥自身的吸附功能，将硫吸进去并凝固收缩成为硫纳米纤维。研究人员用电子显微镜观察灌注过硫的碳管刨面后发现，所有孔径内均充满了硫，且硫和碳的结合堪称完美。
　　据研究小组介绍，用这种复合材料制成的电池，其电量可达到理论值的80%，而且在保持较低成本、良好循环性和稳定性的前提下，其能量密度比由传统锂电池过渡金属氧化物阴极制成的电池高三倍。这无疑是为电动汽车开辟了一条全新的道路。

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