據外媒報道, 德州大學達拉斯分校采2D二硫化鉬 (molybdenum disulfide, MoS2) 作為鋰金屬電池陽極的防護層, 大幅提升鋰硫電池的性能.
研究人員採用二硫化鉬, 旨在提升鋰電沉積 (Li electrodeposition) 的穩定性並抑制鋰晶枝形核 (dendrite nucleation sites) 的形成.
研究人員用塗有二硫化鉬的鋰及3D碳納米管-硫 (3D carbon nanotube-sulfur) 分別作為該款鋰硫電池的陽極及陰極, 其比能量密度 (specific energy density) 為~589 Wh/ kg, 在0.5℃下經1200次充放電後, 庫侖效率 (Coulombic efficiency) 為~98%.
該方式或將實現高能量密度, 提升鋰金屬電池的安全性. 相較於鋰離子電池, 鋰硫電池擁有諸多優勢, 造價相對便宜, 分量輕, 儲能是鋰離子電池的近兩倍, 且環保型更佳.
然而, 硫是一款性能較差的導電體 (electrical conductor) , 僅僅充放電數次, 該材料就變得不太穩定. 而鋰硫電池未能成為主流產品的另一個原因在於: 電極分解 (Electrodes breaking down) .
而鉬金屬原廠則常被用於鋼材的硬度提升及硬化, 當其與兩個硫原子結合時, 生成的材料可被用於調節塗層的厚度. 研究人員發現, 該材料可提升硫的穩定性及其導電性, 從而獲得更大的能量密度, 助推鋰硫電池的商業化進程.
該研究獲得了韓國科技評估和規劃院 (Korea Institute of Energy Technology Evaluation and Planning, KETEP) 及國家研究基金創新材料探索項目 (National Research Foundation of Creative Materials Discovery Program) 的資金支援.
