锂硫电池，飞速发展的下一代电池

分类：新闻
发布时间：2022-11-15 10:50
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充电电池可根据其材料分为多种类型。目前，锂离子电池是应用最广泛的电池。自1991年首次商业化以来，即使在2022年，锂离子电池也一直在为各个领域服务。

然而，随着电动汽车和ESS对电池的需求，世界正在寻找下一代电池。未来备受关注的电池之一是锂硫电池。

锂硫电池使用硫作为阴极，锂金属作为阳极。用作锂硫电池阴极的硫比锂离子电池中使用的钴便宜。由于硫正极和锂负极密度低，单位重量容量比锂离子电池高，因此电池的能量密度可以提高两倍（>500Wh/kg）。

换句话说，锂硫电池作为下一代电池正在崛起，因为它可以以较低的价格提供高容量。

锂离子电池随着锂离子在阴极和阳极之间移动而充电和放电，而锂硫电池通过“硫的逐渐转变”产生电能。在锂硫电池中，八个硫原子形成一个环并连续触发还原反应。

环逐渐缩短，变成硫化锂的线性结构，释放能量。由于它可以还原到一个硫原子与两个锂离子键合，因此可以氧化大量的锂。在充电过程中，氧化反应以相反的顺序发生，将硫化锂转化为硫。

锂硫电池有很多好处，包括具有竞争力的价格，因为它使用广泛可用且便宜的硫磺。由于单位重量的能量密度是锂离子电池的两倍，因此它还具有很高的减重潜力。此外，由于它不使用钴或镍等稀有金属，因此非常环保，可用于未来的无人机或飞机等移动设备。

事实上，在 2020 年，LG Energy Solution 在韩国航空航天研究院 (KARI) 开发的高海拔长航时 (HALE) 太阳能无人机 (UAV) 中安装了锂硫电池。它在平流层可能的最高高度进行了 13 小时的试飞，成功表现出色。

这证实了电池即使在-70摄氏度的温度和只有地面1/25的极低气压的极端环境下也能表现出稳定的性能。

美国科学家Herbert Danuta和Ulam Juliusz早在1962年就已经为锂硫电池申请了专利，但由于技术上的一些问题，其商业应用至今未见成效。去年 4 月，在 2021 年电池日期间，LG Energy Solution 宣布了从 2025 年开始实现锂硫电池商业化的计划，引起了很多人的关注。