顆粒在線訊：密歇根大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)表明，芳綸納米纖維(一種模結(jié)構(gòu))可以克服鋰硫電池循環(huán)壽命的致命弱點(diǎn)，提供大約1000次實(shí)際循環(huán)。這一結(jié)果發(fā)表在Nature Communications上。

　　此前，Kotov的團(tuán)隊(duì)依靠注入電解質(zhì)凝膠來阻止電池循環(huán)，但電池循環(huán)壽命短的問題還是沒有很好的解決。

　　鋰硫電池還有另一個(gè)問題：鋰和硫的小分子形成并流向鋰，附著自身并降低電池容量。膜需要允許鋰離子從鋰流向硫并返回——并阻止鋰和多硫化鋰。這種能力稱為離子選擇性。

　　鋰離子和多硫化鋰的大小相似，因此僅通過制造小通道來阻擋多硫化鋰是不夠的。研究人員模仿生物膜中的孔，向電池膜中的孔添加電荷。

　　他們通過利用多硫化鋰本身來做到這一點(diǎn)：多硫化鋰粘附在芳綸納米纖維上，多硫化鋰的負(fù)電荷排斥在硫電極上繼續(xù)形成的多硫化鋰離子。然而，帶正電的鋰離子可以自由通過。

　　作為電池，Kotov表示該設(shè)計(jì)“近乎完美”，其容量和效率接近理論極限。它還可以應(yīng)對汽車生活中的極端溫度，從夏日陽光下的充電高溫到冬天的極端寒冷。然而，他說，電池通過快速充電后，現(xiàn)實(shí)世界的循環(huán)壽命可能會更短，更像是1000次循環(huán)，可以達(dá)到十年的壽命。

　　除了更高的容量外，鋰硫電池還比其他鋰離子電池具有可持續(xù)性優(yōu)勢。硫比鋰離子電極的鈷豐富得多。

　　該研究由美國國家科學(xué)基金會和國防部資助。該團(tuán)隊(duì)在密歇根材料中心研究了這種膜。密歇根大學(xué)已經(jīng)為這種膜申請了專利，Kotov正在開發(fā)一家公司將其推向市場。

　　Kotov還是JosephB.和FlorenceV.Cejka工程學(xué)教授以及化學(xué)工程、材料科學(xué)與工程以及高分子科學(xué)與工程教授。