蓋世汽車訊 如今，道路上行駛的電動汽車數量比以往任何時候都多。但最近的一項全球調查發現，一些電動汽車車主（美國約佔46%）考慮換回汽油車。首要原因是：充電。雖然平均續航里程隨著時間的推移穩步增加，但駕駛員的期望仍然超出了當前鋰離子電池的續航能力。

圖片來源：佛羅里達國際大學

據外媒報導，佛羅里達國際大學（Florida International University）的研究人員在下一代電池技術方面取得了突破，該技術被稱為“超越鋰離子（beyond lithium-ion）”，使未來擁有電動汽車可能會變得更加方便。

“我們八年前就開始研究這些下一代電池化學成分。第一個充電週期非常棒。到了第20個週期，它就變成了一塊無用的金屬塊，”工程與計算學院副教授Bilal El-Zahab說道。“我們必須成為電池密語者來解決這些問題，所以能走到這一步真的很令人興奮。”

El-Zahab和他在FIU電池研究實驗室的團隊專注於鋰硫電池。這是一種超越鋰離子的技術，也是最有前途的鋰離子替代品之一。

這是一種超越鋰離子的技術，也是最有前途的鋰離子替代品之一，既輕便，又便宜，而且能量密度極高（意味著可以攜帶更多電量）。這使得電動汽車可以行駛得更遠，筆記型電腦、智慧手機和其他設備的運行時間可以延長一倍。

但其也存在缺點，即使電池使用壽命更長的鋰硫化學成分最終會削弱電池的壽命，使其在迴圈50次左右后就無法使用。

經過多年的測試，El-Zahab的團隊發現了一種延長鋰硫電池壽命的解決方案。只需在混合物中加入少量金属即可。鉑可以穩定電池性能，提高存儲容量，使其更接近商業可行性。相關研究論文最近發表在《Energy & Environmental Materials》期刊。

“經過500次充電迴圈后，我們的電池保持率達到92%，這意味著電池幾乎和新的一樣好，”El-Zahab實驗室的FIU博士後研究員、這項研究的第一作者Aqsa Nazir表示。“它還表明，我們最大限度地減少了損害整體性能的負面反應，從而使這種電池達到了商業水準。”

所有電池的工作原理都相當簡單：離子從電池的一側移動到另一側，來回移動，具體取決於它是在充電還是在釋放能量。然而，這個過程對於鋰硫電池來說有點複雜，因為這種電池的一側由鋰製成，另一側由硫製成。

當攜帶電荷的鋰離子到達硫側時，鋰和硫之間會發生化學反應，從而形成含鋰的硫化合物，稱為多硫化物，然後在充電過程中被帶到鋰側。

隨著時間的推移，鋰側會長出苔蘚，從而降低能源效率並最終導致電池性能下降。

為了抵消這種有害的化學反應，研究人員在電池的硫側添加了微小的鉑納米顆粒。就像安全人員指揮交通以防止事故或擁堵一樣，鉑在分子水平上引導鋰，確保其保持平穩流動。只需要極少量（約占電池總量的0.02%）就能產生效果。

El-Zahab表示：“在電池中添加鉑納米顆粒就像在食物中添加少量鹽：少量的鹽就能產生巨大的影響。”