快充锂硫电池即将问世

新的研究表明，下一代锂硫（Li||S）电池可能能够在不到五分钟的时间内完成充电，而不是像目前那样需要几个小时。

阿德莱德大学化学工程学院纳米技术系主任、能源与催化材料中心主任乔世章教授领导的团队研究了硫还原反应（SRR），这是控制电荷的关键过程-Li||S电池的放电率。

“我们在 SRR 期间研究了各种碳基过渡金属电催化剂，包括铁、钴、镍、铜和锌，”澳大利亚 ARC 获奖研究员乔教授说。

“反应速率随着多硫化物浓度的增加而增加，因为多硫化物在 SRR 过程中充当反应中间体。”

该团队设计了一种纳米复合电催化剂，由碳材料和钴锌（CoZn）簇组成。

乔教授表示：“当电催化剂CoZn用于锂硫电池时，所得电池的功率重量比达到了26120 W kg _S ^-1。”

“我们的研究显示了一项重大进步，使锂硫电池能够在不到五分钟的时间内实现完全充电/放电。”

高功率锂硫电池用于手机、笔记本电脑和电动汽车等各种设备。

目前最先进的锂硫电池的充放电速率较低，一次完整的充放电循环通常需要几个小时（通常为 1 到 10 小时）。

该团队的研究发表在《自然纳米技术》杂志上，是解决锂硫电池充电/放电速率慢问题的第一个综合方法，对设计电催化剂材料的科学家和研究锂反应机制的专家产生了重大影响-硫电池。

乔教授说：“我们的突破有可能彻底改变储能技术，并推动各种应用的高性能电池系统的开发。”

这些电池的高功率能力使其非常适合需要快速充电和放电的应用，为消费电子产品和电网应用中的大规模储能解决方案提供增强的性能和可靠性。