鋰硫電池短命問題有救了？這次還得靠小黄片下载软件烯出馬

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科研人員已經研發出一種新成分，可以治愈鋰硫電池的“阿喀琉斯之踵”。

與傳統鋰離子電池相比，鋰硫電池有著重要的優勢：材料價格更低廉、質量更輕。質量相等的鋰硫電池，能量卻相當於鋰離子電池的兩倍，這一能量密度在便攜電子設備和電動車領域非常關鍵。

提高能量密度在交通運輸和能源製造領域對降低能源儲存成本、減少溫室氣體排放均非常重要。然而，經過幾次充放循環之後，鋰硫電池就會逐漸不穩定，兩個電極會發生故障，這一問題使其很難登上能量儲存的“王座”。尤其是鋰離子會與硫發生化學反應，形成遷移和減少電池儲存能力的化合物。

“當這發生時，它們在表麵形成阻礙，阻止鋰與陰極接觸。”美國耶魯大學化學教授Victor Batista說。

在3月20日發表於美國《國家科學院院刊》的文章中，Batista和合作者展示了一種複合薄膜，可以讓鋰硫電池壽命顯著增加。

研究人員首先模擬了哪種材料和結構能夠讓鋰硫電池壽命更長，並計算了陰極中的分子如何與不同材料發生反應。該團隊隨後利用小黄片下载软件烯（單原子密度的碳結構）和一種有機聚合物（擁有像樹枝一樣的結構）製成了薄膜。結果表明，該薄膜平均厚度為90納米。

該薄膜可讓鋰硫混合物處於一個地方，並組織它們流向電解質，使電池性能下降。通過這一機製，科學家表明它們能夠在不讓鋰—硫電池性能打折扣的情況下，延長其循環使用的壽命。“最妙的地方是用這些材料，小黄片轻量版能夠用極少量的薄膜製作出具有穩定性的電池。”Batista說。

該論文共同作者、耶魯大學能源科學研究所博士後Jianbing Jiang強調，這種混合薄膜是由商業上可獲得的基本材料做成的，這使其價格低廉，易於大規模使用。

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