英公司研发出高密度锂硫电池：能让电动飞机飞行230英里

据外媒报道，英国公司Oxis表示，他们已经研发出安全、高密度的锂硫电池化学物质并将为Texas Aircraft Manufacturing提供90kWh的下一代电池组。该电池组将为电动飞机eColt提供动力，其能支持2小时、230英里的飞行。

　　锂硫电池是众多竞争取代锂离子成为下一代电池之王的电池技术之一。理论上，在给定大小和重量的电池中，它可以比锂电池多容纳五倍的电量。另外，由于硫是一种廉价而丰富的原材料，所以这种电池可以比目前的锂电池要便宜很多。

　　不过在实际操作中它们遇到了一些问题--尤其是树突形成这个陈词滥调，在这种树突中，阳极上的离子沉积会形成导电材料的长尖进而导致电池短路并起火。锂金属阳极也倾向于以不太危险的方式降解，而这最终只会导致电池耗尽。

　　Oxis电池开发负责人Mark Crittenden在为IEEE Spectrum撰写的一篇文章中详细介绍了其团队是如何在阳极上使用一层薄薄的陶瓷材料来解决这些问题并由此产生比之前的锂电池设计寿命长得多的高能电池。

　　“典型的锂离子电池设计可容纳100到265 Wh/kg，这取决于它已经被优化过的其他性能特性如峰值功率或长寿命，”Crittenden写道，“Oxis最近开发了一种锂硫聚合物电池原型，其被证明可以达到470 Wh/kg，我们预计在一年内能达到500 Wh/kg。由于这项技术还很新、有改进的空间，所以预计在2025年达到600 Wh/kg并不是不合理的。”

　　另外，体积密度看起来也很有前途，未来超800 Wh/l的目标指向一些非常隐蔽的远程电动车，希望这一切不会太远。

　　然而就寿命而言，情况似乎仍然不太好。Oxis网站上写道：“在未来两年内，我们的目标是将目前的循环寿命提高一倍，达到500次以上。”不过值得记住的是，电池续航时间越长就越不需要经常充电，如果锂硫电池可以让手机用上两天而不只是一天，那么充电500次就可以使用三年以上。

　　不过这种电池被证明是安全、耐压的，而且它还有一个额外的优势，那就是它们可以在0- 100%的充电范围内使用，而锂离子电池通常需要保持在满电范围的10- 90%以避免过度充电。

　　Oxis向Texas Aircraft Manufacturing展示的eColt则是一个90kwh的版本，其能量密度为400 Wh/kg。这使得它比同类锂离子电池组轻40%左右。这是Oxis的高功率电池组，专为高充放电率而设计，但需要牺牲掉一些能量密度。

　　Texas和Oxis在巴西都有工厂，动力系统供应商WEG和提供电池管理系统的AKAER集团也在巴西设有工厂，所以这将会成为巴西的一个项目。

　　据悉，Colt S-LSA被设计为商用航空公司飞行员的坚实训练机，而eColt则被定位成新飞行员的高效、清洁训练平台，而且由于其简单的电动传动系统，其运行成本也要低得多。

　　眼下，Oxis正在研究其高密度电池的其他应用，尤其是在高空伪卫星市场。该公司还认为自己可以在eVTOL市场上拥有竞争力并为此正致力于其他固定翼电动飞机项目。此外，它还致力于公共汽车和卡车的解决方案。

　　据了解，这家公司在威尔士的电解液和阴极活性材料生产厂目前正在建设中，另外它将计划于2023年左右在巴西米纳斯吉拉斯的一个梅赛德斯工厂开始批量生产电池。该基地的第一阶段将实现每年最多生产500万个电池的目标。