當(dāng)前位置: 電池聯(lián)盟網(wǎng) > 前沿 >

新型電極材料“助力”鋰電池“快充”

時(shí)間:2020-10-12 10:58來源:中國科學(xué)報(bào) 作者:桂運(yùn)安 胡冬寅
點(diǎn)擊: 次
       充電9分鐘可恢復(fù)約80%的電量、2000次循環(huán)后仍可保持90%的容量……中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授季恒星研究組與合作者全新設(shè)計(jì)的新型鋰電池電極材料——黑磷復(fù)合材料，使兼具高容量、快速充電能力且長壽命的鋰電池成為可能。該成果10月9日發(fā)表在《科學(xué)》。
 
       隨著環(huán)保意識(shí)深入人心，電動(dòng)汽車愈發(fā)受到市場青睞，但漫長的充電時(shí)間令人望而卻步。電極材料是決定電池性能的關(guān)鍵因素之一。“我們希望發(fā)現(xiàn)一款既能在綜合性能指標(biāo)方面給行業(yè)以期待，又能適應(yīng)工業(yè)化電池生產(chǎn)流程的電極材料。”季恒星表示。論文第一作者、季恒星團(tuán)隊(duì)成員金洪昌介紹，能量通過鋰離子與電極材料的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)出電池，因此電極材料對鋰離子的傳導(dǎo)能力是決定充電速度的關(guān)鍵；單位質(zhì)量或體積的電極材料容納鋰離子的多少，也是一個(gè)重要因素。
 
       黑磷是白磷的同素異形體，特殊的層狀結(jié)構(gòu)賦予它很強(qiáng)的離子傳導(dǎo)能力和高理論容量，是極具潛力滿足快充要求的電極材料。然而，黑磷容易從層狀結(jié)構(gòu)的邊緣開始發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞，實(shí)測性能遠(yuǎn)低于理論預(yù)期。季恒星團(tuán)隊(duì)采用“界面工程”策略，將黑磷和石墨通過磷碳共價(jià)鍵連接，在穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的同時(shí)提升了材料內(nèi)部對鋰離子的傳導(dǎo)能力。團(tuán)隊(duì)還用輕薄的聚合物凝膠做成防塵外衣“穿”在復(fù)合材料表面，使鋰離子可以順利進(jìn)入。
 
       “我們采用常規(guī)的工藝路線和技術(shù)參數(shù)，將黑磷復(fù)合材料做成電極片。”論文共同第一作者、中國科學(xué)院化學(xué)研究所研究員辛森介紹，如果能夠?qū)崿F(xiàn)這款材料的大規(guī)模生產(chǎn)，找到匹配的正極材料及其他輔助材料，并針對電芯結(jié)構(gòu)、熱管理和析鋰防護(hù)等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，將有望獲得能量密度達(dá)每千克350瓦時(shí)且具備快充能力的鋰電池。
 
       研究人員表示，在現(xiàn)有新技術(shù)的基礎(chǔ)上，他們將在基礎(chǔ)研究和規(guī)模制備方面繼續(xù)探索，努力使研究結(jié)果更加貼近電池產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)實(shí)需求。
 
       相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1126/science.aav5842
 
(責(zé)任編輯：子蕊)
文章標(biāo)簽： 鋰電池 電極材料
作者：桂運(yùn)安 胡冬寅 ，如若轉(zhuǎn)載，請注明出處：http://tyubcd3.cn/qianyan//2020101234439.html
看完這篇還不夠？如果你也也是同行業(yè)需要發(fā)布您的新聞報(bào)道，請 戳這里 告訴我們！
免責(zé)聲明：本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，與中國電池聯(lián)盟無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實(shí)，對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來源：XXX（非中國電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請?jiān)谝恢軆?nèi)進(jìn)行，以便我們及時(shí)處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜歡
專題
相關(guān)新聞
本月熱點(diǎn)
歡迎投稿
聯(lián)系人：王女士
Email：cbcu#cbcu.com.cn
發(fā)送郵件時(shí)用@替換#
電話：010-53100736
在線投稿
企業(yè)微信號
微信公眾號