锂硫电池的最新基础技术

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时间：2018-09-04 21:58:42

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锂硫电池的最新基础技术　　日本文部科学省为削减温室气体制定了研究开发战略，科学技术振兴机构（JST）在该战略的指引下正在推进“尖端低碳化技术开发（ALCA）&rdquo

　　日本文部科学省为削减温室气体制定了研究开发战略，科学技术振兴机构（JST）在该战略的指引下正在推进“尖端低碳化技术开发（ALCA）”，2016年2月召开了有关该项目的开发领域之一“新一代蓄电池”的技术说明会。日本东北大学和关西大学通过演讲介绍了旨在实现锂硫（LIS）电池的新基础技术的开发情况。

　　作为“后锂离子电池”的有力候补而在积极研发的是LIS电池。此次说明会上介绍了多项为实现LIS电池而正在开发的基础技术。其中之一是日本东北大学原子分子材料科学高等研究机构的教授折茂慎一和讲师宇根本笃领导的研发小组所开发的固体电解质。其电解质采用络合氢化物，在LIS电池上的应用备受期待。

　　LIS电池是正极材料采用硫、负极材料采用金属锂的电池。硫作为正极材料的理论容量密度约为1670mAh/g，是锂离子电池正极材料常用的三元材料的6倍以上。另外，金属锂作为负极材料的理论容量密度为3861mAh/g，是锂离子电池常用的负极材料碳（372mAh/g）的约10倍。能量密度有望较目前的锂离子电池大幅提高。

　　不过，LIS电池存在的问题是，如果电解质采用锂离子电池常用的有机电解液，则电池容量会随着充放电循环显著减少。在电池的充放电反应过程中生成的硫与锂的中间体化合物会溶到电解液中，在负极侧发生反应，导致用于充放电的硫的数量大幅减少。

　　改变电解质或碳材料

　　对此，考虑的对策之一是，利用比液体稳定的固体电解质来防止硫溶出。东北大学的研发小组正在开发可用于这种固体电解质的络合氢化物。

　　该研发小组之所以着眼于络合氢化物，是因为这种物质用于电池时的稳定性较高。宇根本介绍说，“此前硫化物和氧化物作为固体电解质被广泛研究，虽然有离子导电度非常高、可以用于电池的类型，但具备电池工作所需的稳定性的类型并不多”。