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　　什么是鋰硫電池?鋰硫電池技術(shù)簡介

　　位于英國阿賓頓的初創(chuàng)公司——Oxis能源公司的研究人員正在利用鋰和硫的組合制造電池。和目前用于電動汽車的鋰離子電池相比，最新研發(fā)的電池每公斤可儲存近兩倍的能量。不過，它們持續(xù)的時間不是很長，在約100次充放電循環(huán)后便會失靈。但該公司認(rèn)為，對于諸如無人機(jī)、潛水艇、士兵背負(fù)的電源包等用途來說，重量比價格或者壽命更加重要。Oxis的小型試驗工廠以年產(chǎn)1萬~2萬節(jié)電池為目標(biāo)。這些電池會被封裝在手機(jī)大小的薄袋子中。

　　這還算不上超級工廠，至少目前不是。但Oxis首席技術(shù)官DavidAinsworth表示，該公司盯上的是一塊更大的“蛋糕”：1000億美元的電動汽車市場?！拔磥韼啄陼浅ｊP(guān)鍵?！盇insworth說，他和其他人視鋰—硫電池為鋰離子電池的“繼承者”并將成為占主導(dǎo)地位的電池技術(shù)。

　　他們受到了一連串最新報告的鼓舞。報告稱，此項技術(shù)面臨的很多性能和耐用性上的挑戰(zhàn)都可以被克服?！澳銜吹胶芏喾矫嬲谌〉眠M(jìn)展。”美國勞倫斯伯克利國家實驗室化學(xué)家BrettHelms表示。不過，諸如加拿大大學(xué)化學(xué)家、鋰—硫電池先驅(qū)LindaNazar等人持謹(jǐn)慎態(tài)度。她認(rèn)為，創(chuàng)建既擁有高容量又廉價、輕便、小巧、安全的鋰—硫電池“真的是一項艱巨的任務(wù)”。改善一個因素通常以犧牲其他因素為代價?！澳悴豢赡芡瑫r優(yōu)化所有因素?！盢azar表示。

　　鋰離子電池包含兩個電極——陰極和陽極。兩者由使鋰離子在充電周期來回移動的液體電介質(zhì)分開。在陽極，鋰原子被夾在具有高導(dǎo)電性的碳——石墨層中間。當(dāng)電池放電時，鋰原子放棄電子并且產(chǎn)生電流。由此獲得的帶正電荷的鋰離子移動到電解液中。在為從手機(jī)到特斯拉汽車的諸多設(shè)備提供動力后，電子最終回到通常由不同金屬氧化物混合而成的陰極。在那里，電解液中的正極鋰離子“依偎”在已經(jīng)吸收了穿行電子的金屬原子附近。充電逆轉(zhuǎn)了這種分子模式，因為外加電壓會推動鋰離子擺脫它們的金屬宿主并且回到陽極。

　　金屬氧化物陰極是可靠的，但這些通常是鈷、鎳和錳結(jié)合物的金屬很昂貴。同時，由于需要兩個金屬原子“攜手”才能固定單個電子，因此這些陰極很重。而這將電池的性能限制在約200瓦時/公斤(Wh/kg)。硫要便宜很多，并且每個硫原子能固定兩個電子。理論上，擁有硫陰極的電池能儲存500Wh/kg或者更多。