电池负极的改进只是成功的一半。崔屹的团队同时还利用相似的纳米技术来改进正极材料,特别是硫。就像硅被视为最佳负极材料一样,长期以来硫也被视为正极材料的最佳选择。每个硫原子可以结合两个锂离子,理论上可使正极的储电能力增加几倍。同样重要的是,硫材料相当便宜。但在具体实践上同样存在一些问题,硫的导电能力相当一般,而且还会与普通的电解质反应,生成危害电池的有害化学物质,导致几次充电放电后电池就报废了。另外在放电过程中,硫正极倾向于积聚电荷,而不是释放电荷。 在寻求纳米解决方案的过程中,崔屹的团队将硫粒子包裹在高导电性二氧化钛的外壳里,与传统电池相比,电池容量提高了5倍,同时也防止了损害电池的有害化学物质的形成。研究人员还制作了硫基版本的“微型石榴”,将硫固定在长而细薄的纳米纤维中。这些革新措施不仅增加了电池容量,还将库伦效率(指电池放电效率)从86%提高到99%。 如今,纳米电池的正负两极都达到了高容量的要求。”崔屹说道。 崔屹的下一步目标是将这两种创新融合为一体,他希望能将硅负极与硫正极成功结合在一起,制造出高容量低成本的电池,从根本上改变世界能源格局。 我相信,如果我们的纳米电池能获得最后的成功,将对世界产生很大的影响。”崔屹说道。 (责任编辑:本港台直播) |