加拿大滑鐵盧大學的科學家最近宣布在鋰硫（Li-S）電池技術方面取得重大突破。在超薄納米材料的幫助下，他們開發了一種更耐用的硫陰極。這項技術有望生產出重量更輕、性能更好、價格更低的電動汽車電池。相關論文發表在最近出版的《自然通訊》雜志上。
這種新材料由滑鐵盧大學化學教授Linda Nazar及其研究團隊發現，可以保持硫陰極的穩定性，克服目前鋰硫電池制造中的主要障礙。理論上，同等重量的鋰硫電池不僅可以為電動汽車提供目前普通鋰離子電池三倍的電池壽命，而且比鋰離子電池更便宜。Nazar教授同時也是加拿大固態能源材料研究中心的主任，他說這是一個重大進展，高性能鋰硫電池指日可待。
Nazar團隊對鋰硫電池技術的研究于2009年首次為人所知。當時，他們在《自然》雜志上發表了一篇論文，證明了納米材料鋰硫電池的可行性。從理論上講，與目前用于鋰離子電池的鋰鈷氧化物相比，硫作為正極材料更具競爭力。因為硫磺原料豐富、重量輕、價格便宜。不幸的是，由硫制成的陰極在幾周后就會耗盡，這將導致電池的故障。
Nazar的團隊最初認為多孔碳或石墨烯可以通過捕獲來穩定多硫化物。但一個意想不到的轉折點是，事實并非如此。最終的答案既不是多孔碳也不是多孔石墨烯，而是金屬氧化物。
他們對金屬氧化物的初步研究于去年8月發表在《自然通訊》雜志上。盡管此后研究人員發現二氧化錳納米片比二氧化鈦具有更好的性能，但新論文主要闡述了它們的工作機理。
Nazar說：“在開發新材料之前，你必須關注這一現象，并找出其運行機制。”研究人員發現，超薄二氧化錳納米片表面的化學活性可以很好地固定硫陰極，最終制成了一種可循環2000多次的高性能陰極材料。
根據研究人員的說法，這種材料表面的化學反應與1845年德國硫化黃金時代發現的Vulcan Radell溶液中的化學反應相似。Nazar說：“具有諷刺意味的是，現在很少有科學家研究甚至教授硫化。所以我們必須尋找很久以前的文獻來了解這項可能從根本上改變我們未來的技術。”
該論文的第一作者、滑鐵盧大學博士后肖亮以及研究生康納·哈特和龐泉也發現，氧化石墨烯似乎也有類似的工作機制。他們目前正在研究其他氧化物，以確定最有效的固硫材料。
據悉，Nazar教授將在美國科學促進會（AAAS）年會上對這項鋰硫電池技術進行更詳細的介紹。加拿大滑鐵盧大學的科學家最近宣布在鋰硫（Li-S）電池技術方面取得重大突破。在超薄納米材料的幫助下，他們開發了一種更耐用的硫陰極。這項技術有望生產出重量更輕、性能更好、價格更低的電動汽車電池。相關論文發表在最近出版的《自然通訊》雜志上。
這種新材料由滑鐵盧大學化學教授Linda Nazar及其研究團隊發現，可以保持硫陰極的穩定性，克服目前鋰硫電池制造中的主要障礙。理論上，同等重量的鋰硫電池不僅可以為電動汽車提供目前普通鋰離子電池三倍的電池壽命，而且比鋰離子電池更便宜。Nazar教授同時也是加拿大固態能源材料研究中心的主任，他說這是一個重大進展，高性能鋰硫電池指日可待。
Nazar團隊對鋰硫電池技術的研究于2009年首次為人所知。當時，他們在《自然》雜志上發表了一篇論文，證明了鋰硫的可行性……
用納米材料制成的ttery。從理論上講，與目前用于鋰離子電池的鋰鈷氧化物相比，硫作為正極材料更具競爭力。因為硫磺原料豐富、重量輕、價格便宜。不幸的是，由硫制成的陰極在幾周后就會耗盡，這將導致電池的故障。
Nazar的團隊最初認為多孔碳或石墨烯可以通過捕獲來穩定多硫化物。但一個意想不到的轉折點是，事實并非如此。最終的答案既不是多孔碳也不是多孔石墨烯，而是金屬氧化物。
他們對金屬氧化物的初步研究于去年8月發表在《自然通訊》雜志上。盡管此后研究人員發現二氧化錳納米片比二氧化鈦具有更好的性能，但新論文主要闡述了它們的工作機理。
Nazar說：“在開發新材料之前，你必須關注這一現象，并找出其運行機制。”研究人員發現，超薄二氧化錳納米片表面的化學活性可以很好地固定硫陰極，最終制成了一種可循環2000多次的高性能陰極材料。
根據研究人員的說法，這種材料表面的化學反應與1845年德國硫化黃金時代發現的Vulcan Radell溶液中的化學反應相似。Nazar說：“具有諷刺意味的是，現在很少有科學家研究甚至教授硫化。所以我們必須尋找很久以前的文獻來了解這項可能從根本上改變我們未來的技術。”
該論文的第一作者、滑鐵盧大學博士后肖亮以及研究生康納·哈特和龐泉也發現，氧化石墨烯似乎也有類似的工作機制。他們目前正在研究其他氧化物，以確定最有效的固硫材料。
據悉，Nazar教授將在美國科學促進會（AAAS）年會上對這項鋰硫電池技術進行更詳細的介紹。
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