快科技8月12日消息，近期，中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所固態(tài)能源系統(tǒng)技術(shù)中心在全固態(tài)鋰電池領(lǐng)域取得了顯著的突破。

該中心創(chuàng)新地設(shè)計(jì)出均勻化正極材料，打破了全固態(tài)鋰電池復(fù)合正極的傳統(tǒng)模式，并在實(shí)驗(yàn)中成功制備了具有高能量密度和長(zhǎng)循環(huán)壽命的全固態(tài)鋰電池。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)調(diào)整LiTi2(PS4)3的電導(dǎo)率和充放電容量，成功地合成了一種同時(shí)具備高離子電導(dǎo)率、高電子電導(dǎo)率和高放電比容量的Li1.75Ti2(Ge0.25P0.75S3.8Se0.2)3材料。

此材料的離子和電子電導(dǎo)率是傳統(tǒng)層狀氧化物正極材料的1000倍以上，其比容量也超過(guò)了當(dāng)前的高鎳正極材料。

此外，該材料在充放電過(guò)程中只發(fā)生1.2%的體積形變，遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)層狀氧化物正極材料的50%。

研究發(fā)現(xiàn)，使用100%活性材料構(gòu)建的全固態(tài)鋰電池在經(jīng)過(guò)5000次循環(huán)后，仍能保持初始容量的80%，其390Wh/kg的高能量密度是目前報(bào)道的長(zhǎng)循環(huán)全固態(tài)鋰電池的1.3倍。

這種均勻化正極策略將有助于全固態(tài)鋰電池的快速商業(yè)化，對(duì)于開(kāi)發(fā)高能量密度、長(zhǎng)壽命的儲(chǔ)能設(shè)備具有重要意義。

復(fù)合正極和均質(zhì)化正極在充電過(guò)程中微觀結(jié)構(gòu)演變示意圖