記者從北京大學了解到，該校材料科學與工程學院龐全全團隊開發(fā)了一種新型玻璃相硫化物固態(tài)電解質材料，并采用該材料研制出具有優(yōu)異快充性能和超長循環(huán)壽命的全固態(tài)鋰硫電池。該研究為發(fā)展高比能、高安全、低成本的下一代動力電池提供了一套新的技術方案。16日，相關研究成果在國際學術期刊《自然》上發(fā)表。

隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，全球對高比能、長壽命電池的需求愈發(fā)強烈，而全固態(tài)電池具有較高的安全性與比能量，是未來車用動力電池領域的重要突破方向。其中，全固態(tài)鋰硫電池由于其高比能量、較少的電解質副反應，及電池充電時不會發(fā)生釋氧現(xiàn)象，具有更高安全性，能夠滿足未來動力電池市場的要求。然而目前，全固態(tài)鋰硫電池的倍率性能和循環(huán)壽命較差，如何讓這類電池實現(xiàn)快速且穩(wěn)定的全固態(tài)硫轉化反應，是全球科學家共同面臨的難題。

“快充性能和循環(huán)壽命是衡量全固態(tài)電池的重要標準。這項研究的突破在于，所開發(fā)的新型電解質被賦予了除了導離子本身之外的新功能，通過電解質的化學及結構設計，我們團隊引入了含有氧化還原活性的碘元素，從而激活了傳統(tǒng)電池中難以進行的兩相界面反應，從底層實現(xiàn)快速固固硫反應?！饼嬋嬖V記者，“這將原本大家一直頭疼的電解質充電副反應，通過材料和化學機制設計，轉化成了一種反而有益于氧化還原的介導反應。這就好比未來的智能化自動駕駛汽車，在實現(xiàn)代步基本功能前提下，既省去了長途駕駛的舟車勞頓，還能在車內休息?！?/p>

“這也使得電池在快充性能上實現(xiàn)突破，相對于現(xiàn)有鋰離子電池小時級別充電能力與千次循環(huán)壽命，全固態(tài)鋰硫電池有望實現(xiàn)分鐘級快充及萬次循環(huán)充電。”龐全全表示，該研究所發(fā)現(xiàn)的新材料與新機制，對于拓展全固態(tài)電池的性能邊界具有重要意義，也為全固態(tài)鋰硫電池技術帶來新發(fā)展契機。該成果將在下一代汽車動力電池、低空飛行動力、高端電子電池等多個領域產(chǎn)生深遠影響。 （記者晉浩天）

分享讓更多人看到