锂硫电池发展过程跟未来的前景怎么样

锂硫电池的开展进程

作为一种高效的储能体系，从各种电子产品到电动轿车，再到电网规模化能量存储的扩展使用，锂电池正在越来越多地参与到动力生态演化这一重要进程中。曩昔几十年锂离子电池（LIBs）一向占有着主导地位，但是它的高本钱和越来越挨近理论极限的现状以及在我国的十三五规划中，提到的在2020年时将电池的容量提升到500Wh/kg，这些商场形势和政策走向，使得学术界和工业界都在寻求超越锂离子嵌入的新式化学储能电池，以满意不断增加的动力需求。按照现在的进展来看，根据全新能量转化机制的锂硫（Li-S）电池摘得头筹的可能性比较大。

锂硫电池在世界舞台的现状：

近年来，国内外各大高校、研讨院所、电池类实验室/公司等都在开展锂硫电池的研制。

在国外

其间国外的锂硫电池研制以Oxis和SionPower公司最为著名。SionPower公司研制的锂硫电池主要涉及4个使用范畴，分别是无人机和地上车辆、军用便携式电源和电动车。该公司在2010年将锂硫电池使用于大型无人机，打破了三项无人机飞翔世界记载：飞翔高度2万米以上、连续飞翔时间14天、工作温度最低-75℃。

2009年，SionPower公司取得美国动力部80万美元的资金赞助，以开发一种锂硫电池用的新式电解质。2010年又取得APPA-E500万美元赞助以开发电动车用锂硫电池。2011年，德国BASF公司以5000万美元收买了SionPower公司股权。

2014年，空中客车公司（AIRBUS）的“西风7”无人机依托锂硫电池完成了不间断飞翔11天的记载。而现在锂离子电池是无法完成让无人机在高空低温环境下长时间滞空。因此，锂硫电池未来会首先使用于无人机范畴，尤其是对未来超长航时无人机的开展会起到极大的促进作用。

2014年，空中客车公司的“西风7”无人机依托锂—硫电池不间断地飞翔了11天/图来历：AIRBUS

现在英国Oxis公司正与牛津大学、剑桥大学和俄罗斯科学院协作开发聚合物锂硫电池，主要使用于航空和电动车商场。现已与部分欧洲协作商签订电动车用锂硫电池的收购合同。

在国内：

国内各大科研机构近日在锂硫电池的研讨上也取得了一些进展。

据报道，近日中科院大连化物所在锂硫二次电池技术研制中取得新进展，所研制的能量型锂硫电池的比能量经第三方按照国军标要求的安全测试，从之前的520Wh/kg、570Wh/kg到609Wh/kg，改写了二次电池比能量在同范畴的抢先位置。此次新研制的能量型锂硫电池，还展现出了优异的环境适应性：在-20℃的环境中，放电比能量到达400Wh/kg;在-60℃的极寒环境中仍可工作，表现出了显著优于锂离子电池的低温功能。此外，新研制的功率型锂硫二次电池的持续放电倍率大于4C，脉冲可达10C。现在由中科院大连化物所研制开发的锂硫电池组已完成了与太阳能无人机的全体系地上联试，取得杰出作用，通过了用户验收。

锂硫电池的开展进程及开展远景

锂硫电池商业化的可能性

锂硫电池是以硫元素作为电池正极，金属锂作为负极的一种锂电池。利用硫作为正极资料，是因为其资料理论比容量和电池理论比能量分别高达1675mAh/g和2600Wh/kg，远高于商业上广泛使用的钴酸锂电池（《150mAh/g）。更重要的一点是，封闭的Li-S体系与LIB类似，在电池制造方面，从LIB到Li-S电池的转换更简略有用，从而使其比敞开锂-空气体系更具商业可行性。锂硫电池的最新进展正在开端使其商业化成为可能。

别的，从经济性视点来看，硫（S）不仅对环境及人类影响极小，并且是地球上丰度最高的元素之一，它现在的均价仅为$0.25/kg，而这还不足LiCoO2（均价为$40/kg）价格的百分之一。一起，由于硫的易升华及反响产品易溶解特性，在传统正极资料中收回硫比收回金属愈加符合成本效益。这些优点使Li-S电池相关于LIBs而言拥有巨大的本钱优势。就大规模的储能装置方面来看，本钱的操控显得尤为重要，每个电池单元本钱节约的堆集，关于树立和推行固定式储能电池带来了巨大的经济利益。由此看来，锂硫电池是一种十分有远景的新式锂电池。

锂硫电池开展远景

超柔性锂硫电池面世电池商场翻开新天地

跟着新动力轿车商场的翻开，上游电池工业开展也面临着巨大的开展机遇，新动力轿车关于安全功能和高能量密度的需求也越来越高，具有能量密度高、容量大、环保的锂硫电池取得较高的关注度，商场远景宽广。并且，跟着移动设备、电动轿车和智能电网的飞速开展，将会取得愈加宽广的开展远景。

中国工程院院士、北京理工大学教授吴峰日前介绍说，锂硫电池能量密度现已到达545Wh/kg。这关于锂硫电池满意新动力轿车未来开展需求有较大的助力，其环保友爱的特性让电池厂商不得不考虑其较高的性价比。

严厉来讲，锂硫电池是锂电池的一种，是以硫元素作为电池正极，金属锂作为负极的锂电池，商用价值较高。超柔性锂硫电池的面世，更增强了锂硫电池的竞争力，满意柔性设备的多种使用，翻开了电池商场的新天地。柔性软包的构建能够促进柔性电子的开展，一起也为负极资料的选择提供了新思路，有助于处理工业化和实际使用中金属锂负极资料的安全问题。

动力电池竞争不断谁主沉浮

跟着动力电池商场格局的不断变化，电池厂商也在不断寻觅适应商场需求的电池类型。不管是三元锂电池、磷酸铁锂等锂电池的发力，仍是新式新动力氢燃料的紧迫追赶，抑或是当下锂硫电池的开展，动力电池商场的竞争此伏彼起，能充分满意新动力轿车的商场需求，才是赢得这场“战争”的关键所在。

相比之下，三元锂电池容量大、能量密度大，但安全稳定性让人担忧；磷酸铁锂电池安全稳定，寿命长，但低温环境下电池容量和放电能力都会受到影响；氢燃料电池作为新兴的动力电池，环保、续航路程长，但其安全性尚未得到有用处理；锂硫电池性价比较高，环保功能好、能量密度高、本钱低，能否在一众电池中脱颖而出，也是让人充满期待的。

近年来，国内外企业、高校和科研院所都对锂硫电池展开不懈的研讨，也逐步取得不错的成果。英国OXIS动力公司2018年10月宣告成功研制出能量密度为425Wh/kg的锂硫电池，并将该电池使用于高海拔卫星，未来或许还将进入无人机范畴。在国内，2018年头，中科院大连化物所陈剑团队在锂硫二次电池技术研制的能量型锂硫电池比能量提升至609Wh/kg，再次改写二次电池比能量记载。

不得不说，锂硫电池工业开展现已取得一定的成就，跟着当下超柔性锂硫电池的面世，相信锂硫电池开展会成为电池工业关注的热点，占有工业高地，探寻多元化使用场景的完成，任重而道远，但商业化进程现已开端提速。