鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2021年09月24日
新塑料可用來制造性能更優異的硫—鋰離子電池
據物理學家組織網四月十四日報道,美國亞利桑那州立大學的一個科研團隊在最新一期《自然·化學》雜志上表示,他們研發出一種新的化學過程逆向硫化過程,能將廢棄的硫轉化為輕質塑料,新塑料可用來制造性能更優異的硫鋰離子電池。該研究的領先者、亞利桑那州立大學化學和生物化學系副教授杰弗里·派恩表示:新的逆向硫化過程簡單且有用,新塑料制造的下一代硫鋰離子電池可廣泛應用于電動汽車、混合動力汽車以及領域,與目前使用的硫鋰離子電池相比,它們更高效、更輕便且更便宜。新塑料很容易廉價地大量制造出來。
盡管硫在工業領域應用廣泛,但石油和天然氣被提煉成清潔燃料后,剩余硫的數量遠遠超過了所需,仍然有大部分硫被廢棄。該研究的合作者杰瑞德·格瑞貝爾表示,每生產出19加侖汽油,就有約半磅硫剩下,最新研究為這些廢棄硫找到了用武之地。
派恩一直在研究如何使用化學方法,讓這些廢棄硫滿足人們對優良的硫鋰離子電池的需求。新方法可將液體硫變成有用且最終很容易進行工業化生產的塑料。
不過,硫本身的性能為這一想法提出了挑戰:硫并不容易形成穩定的分子長鏈(聚合物),而制造一種適于模壓的塑料必須要有這些分子長鏈;另外,大部分物質都不溶解于硫。經過一系列實驗,科學家們找到了能同硫聚合的化學物質,他們將這一聚合過程命名為逆向硫化過程因為該反應要很多硫和少量添加物,而硫化過程則是將少量硫添加到大量橡膠中,從而讓橡膠更耐用。
結果表明,新塑料在電池中的表現比硫要好,因為陰極由硫制造的電池的充放電次數非常有限。派恩表示,已經有幾家公司對他們研制出的新塑料和新電池表示出了興趣,他們接下來打算比較新塑料同現有塑料的特性,并且探究其在其他領域諸如光學方面是否能一展所長。
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