固态锂硫电池具有巨大的能量密度,由广泛使用的物质制成。然而,到目前为止,这些新电池在多次充电循环中的稳定性以及由于电子交换缓慢而缺乏性能,阻碍了这些新电池的实际应用。
现在,一种新的电解质可以加速这些固态电池中的化学反应,这显然弥补了它们的缺点,并提供了当前电池技术无法比拟的卓越性能。固体电解质由硼、硫、锂、磷和碘制成,类似于玻璃。它是一种不具有晶体结构但仍呈固体并具有液体特性的物质。
来自中国和德国的研究人员,特别是来自北京大学、吉森大学和卡尔斯鲁厄理工学院的研究人员的工作表明,根据充电速度,新开发的电池可以循环高达 25000 次。在此之后,剩余容量将下降到略低于 80% 的典型值。
在最好的情况下,能量密度大约是当前锂离子电池的三倍。该研究论文进一步谈到了极高的充电速度,这可能使总充电时间远低于 1 分钟。更准确地说,在某些值下可以实现 24 秒的充电时间,即便如此,能量密度也将处于与当前电池单元相似的水平。
另一方面,整个充电周期需要 12 分钟才能最大限度地延长电池的使用寿命。在上下文中,这意味着固态电池可以每天充电 7 次,持续 10 年以上。
所有这些发现都表明,电池研究仍有许多未开发的潜力。话虽如此,这些只是对由实验材料制成的原型进行的实验室实验。可能需要一段时间才能在可用且最重要的是负担得起的电池中找到这项技术。