Stellantis正研发锂硫电动汽车电池 更便宜、更轻、续航能力更强

Stellantis 和 Zeta Energy Corp 正合作开发下一代电动汽车电池，此举可能会改变电动汽车行业的游戏规则，该电池续航里程更长、功率更大、充电速度快 50%，而且成本不到原来的一半。

自 2008 年特斯拉向世界推出 Roadster 以来，锂离子电池一直是电动汽车（EV）革命的动力，该车由 53 kWh 锂离子电池驱动，续航里程约为 245 英里（394 公里）。 这款标志性的 Roadster 几乎是通用汽车 1999 年推出的 EV1 140 英里（225 公里）续航里程的两倍。

尽管锂硫（Li-S）电池早在 20 世纪 60 年代就已提出概念，但由于锂硫（Li-S）电池特有的"多硫化物穿梭效应"所造成的寿命周期短和容量损失等问题，其实际应用受到了限制。 电池放电时，阴极侧的硫会与锂发生反应，生成多硫化锂，并通过电解质扩散到阳极，留下沉积物。 充电时，一些多硫化物会迁移回阴极，但不会全部迁移回阳极，从而使电池的性能迅速下降。

总部位于美国得克萨斯州的 Zeta 公司与全球汽车巨头 Stellantis 公司合作，认为自己已经解决了这个问题。

最近，材料技术的进步以及阻隔层和涂层的开发捕获了这些多硫化物，防止它们在电极之间"穿梭"，从而有效地解决了讨厌的早衰效应。

Zeta Energy Corp 在其锂-硫 电池中使用未提炼的硫（一种副产品或各行业的剩余废物）

此次合作可能意味着电动汽车电池技术的飞跃：

锂-硫电池比锂离子电池轻得多。 锂离子电池每公斤的能量一般在 150-250 瓦时（Wh/kg）之间。 锂-硫电池可达到 400-600 瓦时/千克。

锂-硫电池能以更小的封装提供相同的电量，这不仅意味着电动汽车的续航里程更长（因为电池重量减轻了30-50%），还意味着更好的操控性和性能。 越轻越好。

两家公司还宣称，快速充电速度比传统锂离子电池组提高了 50%。 锂硫电池的化学结构更简单，不依赖锂离子向固体材料（如锂离子电池中的石墨）的缓慢扩散。 相反，锂与硫之间直接发生反应，速度更快，更直接。 此外，它们的工作电压较低，因此充电时电阻较小，吸收能量的速度也更快。

最重要的是 锂-硫电池的每千瓦时成本预计将低于锂离子电池的一半。

硫资源丰富，Zeta 的锂-硫电池使用的是甲烷和未提炼的硫等废料，这些废料来自各行各业。 此外，它们还摒弃了昂贵、难以获得的材料，如钴、石墨、锰或镍；而锂离子电池也是由这些材料制成的。 与现有电池技术相比，Zeta 的方法可以利用当地材料，并使用现有工厂组装电池，从而减少二氧化碳排放量。

Stellantis 与 Zeta Energy Corp 合作生产用于下一代电动汽车的锂硫（Li-S）电池

它们还比锂离子电池更安全：锂离子电池的名称中含有"硫"，但这与火药、火柴或烟花中的硫不同。 锂-硫 电池中的硫是固态的。 锂-硫 电池的电解质不像典型的锂离子电池那样易燃。 导致电池起火的往往是电解液。 不过，电动汽车电池也不是没有缺陷，因为使用锂金属阳极可能会带来风险，如枝晶形成，从而导致短路。

但是，如果您见过电动车电池起火，您就会知道它的破坏性极强。 当锂离子电池"泄放"或爆炸时，消防部门往往只能等待火势自行熄灭。 穿孔或热失控（通常是由于过度充电）会导致连锁反应，从而在锂离子电池中产生大量热量。 由于硫的化学反应放热较少，因此锂-硫 电池不易出现这种情况。 由于没有钴和镍等成分助燃，锂-硫 电池被认为比为现代电动汽车、笔记本电脑、手机等提供动力的电池更安全。

Stellantis 的目标是在 2030 年前推出锂-硫 电动汽车，这一合作可能会重新定义我们对电动汽车的看法。