电池技术不断取得新突破，电动汽车有望拥有超长的续航能力

特斯拉首席执行官马斯克曾经说过，电动汽车拥有太长的续航能力没有意义。

也有部分人觉得电动汽车无需拥有超长的续航能力，只需要解决充电的便携性就够了，只要充电能像加油那么方便，人们自然就不会那么抵触电动汽车了。

那么，事实是否如此呢？

根据众多调查显示，人们在考虑电动汽车的时候，最先关注的还是它的续航里程。InsideEV的一项调查显示，只有电动汽车的续航里程达到800公里后，多数人才会考虑购买电动汽车。

比较短的续航里程意味着需要经常充电，充电次数频繁会影响电池的寿命，即使充电很方便，恐怕没人愿意经常充电；而超长的续航里程意味着充电次数大大地减少，如果是日常通勤用车，可能两星期才需要充一次电，此外电动汽车拥有超长续航里程可以使长途旅行无后顾之忧。

在不增加重量的情况下，锂硫电池能赋予电动汽车超长的续航能力，它拥有超高的能量密度，理论可达到2600Wh/kg。

目前这种新型电池的研发正在紧锣密鼓地进行中，已经开始有量产的相关消息。

德国的一家电池研究机构Theion最近发布了他们的第一代商用锂硫电池，其能量密度达到了500Wh/kg，也许是因为技术成本比较高昂，这种电池目前暂时只用于航空领域。

他们打算在2024年将第三代能量密度高达1000 Wh/kg的锂硫电池用于电动汽车，届时，电动汽车的续航里程将超过2000公里。感兴趣的可以进入本账号阅读之前的一篇文章《历经10年研究，锂硫电池即将面世，电动汽车的续航再提升三倍》以了解更多的信息。

这是目前唯一宣布锂硫电池商用的研发公司。锂硫电池的前景非常可观，电池材料本身比较廉价，但是目前技术难度大，造成技术成本比较高，如果能有更多的技术突破，才有望降低电池制造的总成本。

锂硫电池的能量密度非常高，但是它的充放电循环却很低，这是限制它商用的一个最致命的短板。最近学术界对锂硫电池取得了一系列的技术突破，它的循环寿命在不断地提升。

首先，密歇根大学的研究人员在学术期刊《Nature Communications》上发表了一种新的方法，可以大大地延长锂硫电池的使用寿命，同时确保它们的安全。

他们开发了一种由回收的凯夫拉纤维制成的仿生膜，可以将负极部分的锂离子与正极的多硫化物隔离开来。该膜同时允许锂离子从锂流向硫并返回 ，并阻挡多硫化锂颗粒。

由于这一突破，锂硫电池在容量和循环次数方面几乎接近其全部潜力，而且它还不受严寒和酷暑等极端温度的影响，电池能够在快速充电下承受超过 1000 次的循环。

接着，澳大利亚墨尔本莫纳什大学的研究人员在《Journal of Materials Chemistry》期刊上推出了一种新型锂硫电池中间层，它位于电池中间，使电极分开，帮助锂更快地从电池的一侧到达另一侧。

这种中间层可以阻止多硫化物（一种在这种电池内部形成的有害化学物质）在电池中移动，多硫化物是导致锂硫电池迅速恶化并分解的一个最重要的原因。

具有硫中间层的锂电池充放电多达2000次而不会出现故障。

再接着，宾夕法尼亚州德雷克塞尔大学的研究人员着眼于修改含硫正极，以更好地与市售的碳酸盐电解质一起工作，从而在保证电池性能的同时降低成本。

他们将硫嵌入碳纳米纤维网中，旨在缓解多硫化物反应，结果发现硫以一种意想不到的方式结晶，这种结晶不与碳酸盐电解质发生反应，从而保证了硫正极的稳定性。

该电池在进行4000次充放电循环后性能都没有下降。目前该项工作发表在了《Communications Chemistry》学术期刊上。

相比于前文提到的Theion使用了硫的晶体材料、碳纳米管和固体电解质等高难度的技术加快了锂硫电池的商业化，以上几项突破的技术成本相对较低，只是不知何时以及能不能商业化。

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作者为中国科学院博士，美国藤校研究员，科学技术控，接触一线科技研发，乐于分享，欢迎关注科技酷探。