动力澎湃的锂硫电池

现如今，锂离子电池已经在我们的数字生活中占据了最核心的地位，毕竟如果没电，再好的戏也出不来。所以容量更大、质量更轻的电池不仅是广大Geek的梦想，也是科学家们所追求的目标。现在《Geek》要告诉大家一个好消息：加拿大滑铁卢大学的研究人员开发出了一种新型的锂硫电池，这种电池能够存储和提供的电力比普通锂离子电池多3倍!更令人兴奋的是，这种动力强劲的电池已经完全研制成功，很快就可以商业化。

该项目的负责人是Linda Nazar博士，滑铁卢大学化学系的教授。她解释说，硫与锂搭配制成的电池有着更高的能量密度，而且与能用在锂电池中的其他材料相比，硫的成本相对较低，锂硫电池将成为安全、长寿以及低碳排放的能源。

该技术的关键在于阴极(在放电的电池中，阴极为正极)，这是电池在充放电周期中存储和释放电荷的部分。为了使可逆的电化学反应在高电流率下发生，带电子的活性硫需要与碳一类的导体紧密接触。在该小组开发的解决方案中，中孔碳被用来启动该反应过程。这种高度结构化且多孔的碳在纳米尺寸下有着更加均匀的孔径和体积。研究小组利用纳米铸造工艺，将直径6.5纳米的碳棒用3～4纳米宽的通道分隔开。为了维持通道内的空间并固定碳棒，研究人员插入了碳微纤维来支撑整体结构。他们在碳纳米棒的顶端加热硫并将其熔化，用以填补纳米级的空白。液态的硫被毛细管力吸入通道中，在那里它们收缩形成硫纳米纤维。通过电子扫描显微镜可以发现，所有的空间已经被硫均匀地填满了，这表明就是这种有着巨大表面积的活性元素(相对于碳)为新型电池带来了优异的性能测试结果。

据称，这种复合材料在良好的循环稳定性以及合理的价格下，可实现硫的理论储电容量的80％，其能量密度将是镍系阴极的3倍。更重要的是，高容量的碳活性物质开启了“吸胀”类复合材料的大门，这种材料有可能在材料科学的众多领域中得到应用。研究小组在继续完善硫阴极的结构和性能的同时，已经着手申请专利。如果这种新型的锂硫电池能够即时上市，想必会在数码行业引起一场革命。