Stellantis希望在五年内推出配备锂硫电池的汽车

Stellantis 和 Zeta Energy Corp 联手改变电动汽车行业的游戏规则。他们的目标是为电动汽车开发下一代电池:锂硫电池,该电池具有更高的自主性、更大的功率、充电速度提高 50%,且成本不到一半。

自 2008 年特斯拉推出 Roadster 以来,锂离子电池一直是该行业的关键,这代表了一次巨大的变革。此后,人们进行了多次尝试来克服这些问题,例如固态电池或磷酸铁锂电池。为什么自 20 世纪 60 年代以来出现的锂硫 (Li-S) 电池可以成为第三种方式?

直到现在才考虑它们,因为它们的生命周期很短。当电池放电时,阴极侧的硫与锂发生反应,产生多硫化锂,该多硫化锂通过电解质扩散到阳极,留下沉积物。由于充电过程中并非所有这些多硫化物都会返回阴极,因此电池很快就会退化。

那么好吧。 Zeta(总部位于美国德克萨斯州)与 Stellantis 合作,并相信它已经解决了这个问题。他们在材料方面取得了进展,可以形成屏障来捕获这些多硫化物,防止它们在电极之间“移动”。这样电池就不会过早耗尽。

锂硫电池的优点

  • 锂硫电池比锂离子电池更轻。如果锂离子电池通常包含 150-250 Wh/kg 的能量,则其能量可高达 400-600 Wh/kg。电池的重量将减轻 30% 至 50%,从而改善车辆的性能……并减少消耗。
  • 此外,两家公司都声称与传统锂离子电池组相比,快速充电速度提高了高达 50%。它们还可以在较低的电压下工作,因此可以更快地吸收能量。
  • 锂钢电池化学成分更简单,不依赖于锂离子在固体材料中的缓慢扩散
  • 此外,锂硫电池每千瓦时的成本预计不到锂离子电池价格的一半。硫磺储量丰富,Zeta 的锂硫电池使用来自各个行业的甲烷和未精炼硫磺等废料。他们还排除了昂贵且难以获得的材料,例如钴、石墨、锰或镍。

这个想法是使用当地采购的材料并使用现有工厂组装电池,从而减少二氧化碳排放。此外,虽然火药、火柴或烟花中都含有硫,但它们是安全的:锂硫电池中的硫呈固态,不像传统电池那样含有易燃电解质。引起电池起火的通常是电解液。

是的,锂阳极会形成枝晶,从而导致难以扑灭的短路和火灾。当然,锂硫电池不太容易发生这种情况,因为硫的化学反应放热较少。由于它们不含助燃的钴或镍,因此被认为比现代电动汽车或手机的电池更安全。

当然,至少要到 2030 年才能在街车上看到它们……但锂硫电池可能会重新定义我们对电动汽车的思考方式。