澳大利亞科學家開展的一項新研究表明，下一代鋰硫電池有望在5分鐘內(nèi)完成充電，而不像目前這樣需要數(shù)小時。這一突破有可能徹底改變儲能技術，推動高性能電池系統(tǒng)的發(fā)展，為消費電子產(chǎn)品和電網(wǎng)應用儲能系統(tǒng)提供性能更好的電力解決方案。相關論文發(fā)表于最新出版的《自然·納米技術》雜志。

SRR過程演示圖。

圖片來源：《自然·納米技術》

阿德萊德大學團隊研究了硫還原反應（SRR），這是控制鋰電池充放電速率的關鍵過程。他們對SRR過程中各種碳基過渡金屬電催化劑，包括鐵、鈷、鎳、銅、鋅等開展了深入分析。結果顯示，SRR反應的速率隨著多硫化物濃度的升高而增加，因為多硫化物在SRR過程中起反應中間體的作用。

團隊在此基礎上設計了一種納米復合電催化劑，包括碳材料和鈷鋅（CoZn）團簇。研究表明，將電催化劑CoZn用于鋰硫電池時，所得電池的功率重量比高達26120瓦/公斤。這表明，未來的鋰硫電池能在不到5分鐘的時間完全充電/放電。

高功率鋰硫電池可用于為手機、筆記本電腦和電動汽車提供電力，但目前最先進的鋰硫電池存在充放電速率低的問題，完成一次充電可能需要數(shù)小時。最新研究是首個解決鋰硫電池充/放電速率慢問題的綜合方法，有可能徹底改變儲能技術，推動高性能電池系統(tǒng)的發(fā)展。