日本科學(xué)家利用氧化鈦和氮化鈦開(kāi)發(fā)了一種新型鋰硫電池，以防止在制造過(guò)程中形成多硫化物。這允許蓄電池在2C下500次循環(huán)后保持85%的容量。

鋰硫（Li-S）電池的一個(gè)主要問(wèn)題是，它們無(wú)法充電足夠的時(shí)間，使其在商業(yè)上可行。這是由于在制造過(guò)程中形成了多硫化鋰，也是其容量迅速惡化的原因。

來(lái)自日本沖繩科學(xué)技術(shù)研究所（OIST）席的科學(xué)家聲稱(chēng)，通過(guò)使用兩種新材料——氧化鈦（TiO2）和氮化鈦（TiN），已經(jīng)克服了這個(gè)問(wèn)題。

他們說(shuō)，在鋰硫電池的制造過(guò)程中，鋰總是與硫發(fā)生反應(yīng)，并指出最初這種組合會(huì)產(chǎn)生多硫化鋰，而多硫化鋰很容易溶解成多硫化物，并對(duì)設(shè)備性能產(chǎn)生負(fù)面影響。為了改進(jìn)電池，多硫化鋰應(yīng)立即開(kāi)始將最終產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為硫化鋰（Li2S）或過(guò)硫化鋰（Li2S2）。

在新的電池配置中，TiO2的使用旨在吸收不需要的多硫化物，而錫加速了吸收過(guò)程。科學(xué)家通過(guò)在碳納米管框架（CNT）上涂覆10nm的TiN和5nm的TiO2，并采用退火后處理，開(kāi)發(fā)出性能最佳的電池，從而形成具有高催化能力的均勻TiN-TiO2異質(zhì)結(jié)構(gòu)。

“相應(yīng)的鋰硫電池顯示出增強(qiáng)的電化學(xué)性能，具有1289mAhg的高比容量?1比1?在2℃下進(jìn)行500次循環(huán)后，容量保持85%?C、日本科學(xué)家說(shuō)。

他們聲稱(chēng)，這種性能意味著充電時(shí)間更短，充電間隔更長(zhǎng)，總體壽命更長(zhǎng)。他們介紹了他們的電池以及“基于同軸電纜的長(zhǎng)壽命大面積容量鋰硫電池”的相關(guān)制造工藝CNTs@TiN-TiO2海綿”，最近發(fā)表在《自然通訊》雜志上。

馬里蘭大學(xué)和阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室最近也對(duì)硫鋰電池的多硫化物問(wèn)題進(jìn)行了研究。