挪威科技大学研发智能过滤器 或推动锂硫电池商业化
2025-08-22 10:17
来源:挪威科技大学
收藏

汽车制造商等对轻便、安全、强劲电池需求者渴望采用锂硫(Li-S)电池,其与锂离子电池相比,储能能力更强、充电更安全快捷、制造成本更低。但这类电池存在损耗快的严重问题,受“穿梭效应”影响,即电池运行时形成的多硫化锂(LPS)在电极间移动,导致电池快速退化、容量损失、使用寿命缩短,这也是其未进入电动汽车领域的原因。

汽车制造商和其他企业正在加紧研发轻量化、安全且性能强劲的电池。图片来自大众汽车旗下的电池公司PowerCo,该公司已在德国、西班牙和加拿大建造大型工厂,生产高质量的电池单元。图片来源:大众汽车集团

挪威科技大学化学工程系博士后研究员Önder Tekinalp和同事通过HiSep-II项目开发出一种超薄涂层并申请专利,该涂层可改变锂硫电池现状。电池内部电极间有隔板,将HiSep II涂层置于隔板外侧,它就像智能过滤器。

许多改进锂硫电池的研究人员聚焦阴极和电解质的纯化学反应,而挪威科技大学研究人员将重点放在隔膜上。Tekinalp称,涂层能阻挡有害化学物质,允许有用锂离子自由通过。

格洛绍根实验室测试表明,配备HiSep-II的锂硫电池充电周期数可从200次提高到1000次,电池寿命延长五倍。研究人员表示,该专利技术可使800伏电池组减轻200多公斤,能显著提高效率、延长续航里程,且因下一代电动汽车电池采用含量丰富的硫制成,生产成本更低。

Tekinalp认为此研究是突破,有助于使锂硫电池成为电动汽车的真正替代品。目前HiSep-II虽未用于电动汽车,但已证明可处理穿梭效应,这是此前阻碍其商业化开发的主要障碍。HiSep-II于2023年为该分离器申请专利,正与NTNU技术转让(TTO)合作推向市场。

TTO业务开发人员克里斯蒂娜·尼达尔表示,目标是扩大技术规模并授权给工业合作伙伴,使其应用于电动汽车到绿色能源存储等各领域。她相信该技术能提高电池安全性,适合航空、航天、电动汽车、无人机和海上运输等领域,是有吸引力且经济高效的储能替代方案,尤其在寿命和稳定性重要的情况下。该技术生产过程环保、易于扩大规模,且可与当今锂电池配合使用。

在技术上市前,外部参与者需对其进行测试。滤波器要内置于锂硫电池,性能需由独立第三方检查确认,证明其长期可靠性和稳定性至关重要。同时,要确保新型智能滤波器能安全、经济、盈利地生产并保持稳定质量。专利流程成本高,应根据工业应用调整,TTO正在寻找意向授权方资助进一步专利和商业化,并参与计划中的测试。

当被问及与硫电池技术差异时,Tekinalp称,许多Li-S技术突破集中在改进正极材料或电解质上,HiSep-II专注于隔膜或过滤器,是更简单、更具可扩展性的解决方案,无需复杂材料,生产工艺环保、易于规模化生产,且能与当今锂电池协同工作。

本简讯来自全球互联网及战略合作伙伴信息的编译与转载,仅为读者提供交流,有侵权或其它问题请及时告之,本站将予以修改或删除,未经正式授权严禁转载本文。邮箱:news@wedoany.com