近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員陳劍領(lǐng)導(dǎo)的先進(jìn)二次電池研究組在鋰硫電池工程技術(shù)研發(fā)中取得了階段性進(jìn)展：研究開發(fā)了高性能納米結(jié)構(gòu)碳硫復(fù)合材料、高硫擔(dān)載量硫正極極片和大容量鋰硫電池技術(shù)。經(jīng)過先導(dǎo)項(xiàng)目組評(píng)測，所研制的額定容量30Ah的單體電池的質(zhì)量比能量達(dá)到520 Wh/kg，這也是迄今所見報(bào)道的額定容量和能量密度最高的鋰硫電池。同時(shí)，該研究組在鋰硫電池成組技術(shù)方面也取得新進(jìn)展，研制的1kWh鋰硫電池組經(jīng)第三方測試比能量達(dá)到330Wh/kg。
若僅以活性物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算，鋰硫電池的理論質(zhì)量比能量可達(dá)2600 Wh/kg，是一種高比能量的二次電池，近年來引起了國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)的廣泛關(guān)注，大量創(chuàng)新的基礎(chǔ)研究工作和技術(shù)解決方案不斷涌現(xiàn)，但在大容量鋰硫電芯方面，報(bào)道的數(shù)據(jù)仍很少。該研究組通過進(jìn)一步優(yōu)化電池的關(guān)鍵材料和制備技術(shù)，鋰硫電池的質(zhì)量比能量可達(dá)目前已商品化鋰離子電池質(zhì)量比能量的3至4倍。電動(dòng)汽車、規(guī)模儲(chǔ)能、航空航天、機(jī)器人等應(yīng)用領(lǐng)域均對(duì)二次電池的能量密度提出了更高的要求，研究組目前取得的階段性進(jìn)展更加明確地展示了鋰硫電池作為未來高能量密度二次電池的重要應(yīng)用價(jià)值和前景。但在實(shí)現(xiàn)鋰硫電池大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用之前，仍需進(jìn)一步攻克電池循環(huán)壽命、功率密度和安全性等技術(shù)瓶頸。
上述工作得到中科院納米先導(dǎo)專項(xiàng)“長續(xù)航動(dòng)力鋰電池”和科技部“863”計(jì)劃的資助。
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