前沿

　　中科院金属所用棉花制成超高面容量锂硫电池正极

　　本报讯 中国科学院金属研究所先进炭材料研究部以天然棉花为前驱体，经过高温碳化，制备出具有高导电性的三维空心碳纤维泡沫，最终获得硫的面密度最高可达21.2 mg/cm2的三维空心碳纤维泡沫硫正极。成果近日发表于《先进材料》。

　　据了解，锂硫电池被视为最有发展前景的下一代高能量电化学储能系统之一。然而基于多电子反应的锂硫电池在充放电过程中，会产生“穿梭效应”，造成不可逆容量损失，严重制约了锂硫电池的实用化进程。

　　新碳/硫复合电极可提供兼具短程和长程的多级导电网络，实现较高的硫利用率。研究同时提出了利用空心碳纤维泡沫对电解液超高的吸液率，使其在吸收电解液的同时，也将溶于电解液的多硫化物限制在正极区域，阻止了多硫化物向负极的扩散，从而有效抑制了“穿梭效应”，保证了良好的循环稳定性。这种复合电极在循环150次之后，可实现70%的容量保持率。

　　研究不仅展示了以天然物质为原料制备高导电性碳材料的方法，还提出了抑制锂硫电池“穿梭效应”的新思路，为开发高性能、高面容量的锂硫电池开辟了新的途径。

　　（丁佳）

　　锂金属电极“盐浴” 

　　可延长充电锂电池寿命

　　本报讯  澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)6月14日说，该机构科学家发明了一种“盐浴”的简单方法，可以延长充电锂离子电池的寿命，有望打破目前电动汽车的电池续航瓶颈。

　　CSIRO与皇家墨尔本理工大学、昆士兰科技大学合作研究发现，在电池组装前，将锂金属电极浸没在含有离子液和锂盐的混合电解液中，这样预处理后电池的续航时间可延长，性能和安全性得到增强。

　　离子液也称常温熔盐，是一种透明、无色、无味且阻燃的独特液体。这些材料可以在电极表面形成一层保护膜，使电池在使用时保持稳定，解决了充电电池易着火、爆炸的问题，此外，这样处理过的电池还能放置长达一年而性能不减。

　　CSIRO电池专家亚当·贝斯特说，用这种方法预处理过的电池，其性能理论上强于目前市场上其他所有常规锂电池。

　　新一代动力电池是电动汽车行业发展的关键。这种简单的“盐浴”预处理将加速新一代储能方法的研发，进而解决目前电动汽车行业的“电池续航能力焦虑”，通过提高电池的续航和充电能力，使电动汽车在不久的将来真正能与传统汽车抗衡。

　　昆士兰科技大学的副教授安东尼·奥穆兰说，电池厂商很容易采纳这种新的电池处理方法，只需对现有生产线稍作转换即可。

　　“盐浴”中使用的混合电解液包含有多种化学成分，CSIRO拥有相关专利。研究人员目前正在研发基于这一技术的电池，同时寻找合作伙伴将其商业化。

　　（徐海静）