高密度鋰硫電池賦能 電動飛機可續航兩小時

2020-09-16 中國能源報

Oxis開發的一種鋰硫聚合物電池原型被證明可以達到470瓦時/千克。鋰硫電池還會遇到其他一些問題。Oxis正在研究高密度鋰硫電池的其他應用。

電動飛機eColt

英國公司Oxis日前表示，他們已經研發出安全、高密度的鋰硫電池，並將為德克薩斯飛機製造公司提供90千瓦時的下一代電池組。該電池組能夠為電動飛機eColt(用於訓練飛行員的教練機)提供動力，並支持其2小時、230英裡的飛行。

鋰硫技術被視為鋰離子儲能技術的一種更安全、可靠和環保的替代品。理論上，在給定大小和重量的電池中，鋰硫電池可以比鋰電池多容納五倍的電量。另外，由於硫是一種廉價且豐富的原材料，所以這種電池比目前的鋰電池要便宜很多。

「典型的鋰離子電池設計可容納100到265 瓦時/千克，這取決於它已經被優化過的其他性能，如峰值功率或長壽命。」Oxis電池開發負責人Mark Crittenden表示，「Oxis開發的一種鋰硫聚合物電池原型被證明可以達到470 瓦時/千克，預計在一年內能達到500 瓦時/千克。由於這項技術還很新，並且有改進的空間，所以預計在2025年有望達到600瓦時/千克。另外，鋰硫電池體積密度也很有前途。」

然而就壽命而言，鋰硫電池的情況似乎不太好。Oxis網站上寫道：「在未來兩年內，我們的目標是將目前的循環壽命提高一倍，達到500次以上。」

不過這種電池被證明是安全、耐壓的，而且它還有一個額外的優勢，那就是它們可以在0%~100%的充電範圍內使用，而鋰離子電池通常需要保持在滿電範圍的10%~90%，以避免過度充電。

在實際操作中，鋰硫電池還會遇到其他一些問題，尤其是樹突形成的問題，其陽極上的離子沉積會形成導電材料，進而導致電池短路並起火。鋰金屬陽極則傾向於以不太危險的方式降解，而這最終導致電池耗盡。

對此，Crittenden團隊在電池陽極上使用了一層薄薄的陶瓷材料來解決上述問題，並由此產生比之前的鋰電池設計壽命長得多的高能電池。

眼下，Oxis正在研究高密度鋰硫電池的其他應用，尤其是在高空偽衛星市場。此外，它還致力於為公共汽車和卡車提供解決方案。

據了解，目前，Oxis公司在威爾斯的電解液和陰極活性材料生產廠正在建設中。另外，該公司還計劃於2023年左右在巴西米納斯吉拉斯的一個梅賽德斯工廠開始批量生產鋰硫電池。該基地的第一階段將實現每年最多生產500萬個電池的目標。

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