雖然說目前儲能系統還是鋰離子電池當道,但還是有許多新興技術正默默崛起,鋰硫電池就是備受看好的黑馬。

鋰硫電池的儲電容量是當今鋰離子電池的 5 倍,若電池都換成鋰硫電池,人們再也不用頻頻注意手機電量、電動車續航里程也能再加倍,發展潛力不容小覷,不過這種技術距離成真還有一段距離,因為它很快就會退化、壽命非常短。

鋰硫電池跟鋰離子電池一樣,都有鋰晶枝的問題,電極上的晶枝會默默戳破隔離膜、反過來分解電解質,最終可能會造成電池內部短路或起火爆炸,同時硫的絕緣性與鋰容易衰退都是問題,要先跨越許多障礙才可以實現商業化。

美國德州大學奧斯汀分校(UT-Austin)科學家為了「脆弱」電池材料研發出保護層,他們將常見於太陽能電池的「碲」用在電極表面,論文共同作者 Amruth Bhargav 表示,這種保護層不僅可以保護電解質,還可以延長電池壽命。

實驗更指出,保護膜可以將電池壽命延長 4 倍,除此之外, 碲保護膜製作方法簡單,不需要或昂貴或複雜的製程,這個非常符合鋰硫電池的高 CP 特質。其中鋰硫電池除了容量大,還有還有電池重量輕、原材料豐富,以及不需要添入氟等優勢,經濟效應非常高。

UT-Austin 材料工程教授 Arumugam Manthiram 表示,硫地殼含量豐富、對環境又友善,在美國也不會出現供應問題,只是科學家在工程方面遇到挑戰罷了,如今團隊已成功解決鋰硫電池壽命問題。

不過鋰硫電池商業化還有許多路要走,跨出實驗室也只是第一步,未來還得看各家研究團隊實驗結果是否符合期待、成品是否有機會與鋰電池一較高下。

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