加拿大團隊發現新電池技術電動車輛續航力可望延長三倍

2018-01-12 14:30:48

圖片來源：LG

多虧近幾年大量汽機車製造商投入電池技術研發，在經濟規模逐漸擴張之下，電池技術也開始突飛猛進。目前市場上電動車輛的主流電池形式為鋰離子電池(Lithium-ion)，然而在鋰電池的類別當中其實還有更多選擇。近期一支加拿大University of Waterloo的化學團隊就發現了能夠讓鋰硫電池(Lithium-sulfur)效能大幅增加的技術，理論上，在相同的重量之下鋰硫電池能夠擁有比鋰離子電池多三倍的電量。

由於鋰硫電池擁有非常優異的「能量/重量比」，電容量大約為1675 mAh/g，而且成本低廉。在這樣的條件之下，使得鋰硫電池成為未來電動汽機車的潛在高容量電池類型。假使順利量產化，減輕的電池重量或者暴漲的續航力可望大幅提升電動汽機車的性能，尤其是對於體積較小無法容下大型電池模組的電動機車來說更是一大利多。正因為如此，有越來越多在傳統鋰離子電池領域遭遇電池能量密度瓶頸的研發人員開始轉為投入鋰硫電池領域進行研發工作。

不過，鋰硫電池雖然在能量密度上有其優勢，但是一直以來都會遭遇到一些問題，例如硫本身的絕緣性質，導致硫的含量無法提升、多硫化物容易溶於溶劑之中導致所謂穿梭效應(Shuttle Effect)，讓電容量的維持率下降，另外，使用鋰金屬的負極在反應過程中會長出枝晶(Dendrite)導致安全性不穩定以及循環壽命減少等問題，都是鋰硫電池目前難以應用的障礙。

但是由University of Waterloo教授Linda Nazar所帶領的化學團隊發現，若是在鋰硫電池當中使用氮化石墨烯或者二氧化錳等添加劑，即可有效解決部分上述問題，並且提高電池能量密度。Linda Nazar教授表示這次的發現讓鋰硫電池的發展有了突破性的進步，可望於不久的未來達成量產化的目標。