日本科學(xué)家利用氧化鈦和氮化鈦開發(fā)了一種新型鋰硫電池，以防止在制造過程中形成多硫化物。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）電池的一個主要問題是，它們無法充電足夠的時間，使其在商業(yè)上可行。這是由于在制造過程中形成了多硫化鋰，也是其容量迅速惡化的原因。

來自日本沖繩科學(xué)技術(shù)研究所（OIST）席的科學(xué)家聲稱，通過使用兩種新材料——氧化鈦（TiO2）和氮化鈦（TiN），已經(jīng)克服了這個問題。

他們說，在鋰硫電池的制造過程中，鋰總是與硫發(fā)生反應(yīng)，并指出最初這種組合會產(chǎn)生多硫化鋰，而多硫化鋰很容易溶解成多硫化物，并對設(shè)備性能產(chǎn)生負面影響。為了改進電池，多硫化鋰應(yīng)立即開始將最終產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為硫化鋰（Li2S）或過硫化鋰（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，而錫加速了吸收過程。科學(xué)家通過在碳納米管框架（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的電化學(xué)性能，具有1289mAhg的高比容量?1比1?在2℃下進行500次循環(huán)后，容量保持85%?C、日本科學(xué)家說。

他們聲稱，這種性能意味著充電時間更短，充電間隔更長，總體壽命更長。他們介紹了他們的電池以及“基于同軸電纜的長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)和阿貢國家實驗室最近也對硫鋰電池的多硫化物問題進行了研究。