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新型高比能硫化物全固態電池制備取得重要進展
2024年08月05日 11:15:25
來源：化工儀器網 點擊量：28286
近日，中國科學院青島生物能源與過程研究所（以下簡稱青島能源所）在新型高比能硫化物全固態電池的制備上取得了重要突破。
【化工儀器網 項目成果】 在當今社會，隨著科技的飛速發展，人們對能源的需求日益增長。為了滿足這一需求，科學家們不斷探索新型能源技術。其中，新型高比能硫化物全固態電池作為一種具有巨大潛力的儲能設備，受到了廣泛關注。近日，中國科學院青島生物能源與過程研究所(以下簡稱青島能源所)在新型高比能硫化物全固態電池的制備上取得了重要突破。該研究團隊成功開發了高容量硫化物復合正極材料，其比容量遠超當前廣泛使用的三元正極材料，標志著全固態鋰硫電池的商業化應用邁出了堅實的一步。
青島能源所先進儲能材料與技術研究組經過長期深入研究，采用磷修飾碳納米管包覆策略，制備了高性能的硫化物復合正極材料。這一創新策略不僅顯著提升了硫正極與固體電解質之間的界面接觸和穩定性，還通過形成三維導電網絡，促進了電子的遷移和離子的擴散，大幅提高了硫的利用率。據研究團隊介紹，采用這種新型正極材料的全固態鋰硫電池，在室溫下即可實現每克1060.9毫安時的高比容量，而在60攝氏度條件下，放電比容量更是高達每克1519.3毫安時，接近理論比容量。
值得一提的是，研究團隊還通過硫氣相沉積和機械球磨的方法，設計了一種獨特的摻鎳三相界面復合正極。這種設計不僅有效緩解了硫在充放電過程中的體積膨脹問題，還通過鎳的微量摻雜催化了硫與硫化鋰的轉化，進一步提升了復合正極的電化學性能。在多次循環測試中，該電池表現出了優異的循環穩定性，經過1400次循環后，容量保持率仍高達70.4%。
這一研究成果的發表，不僅為全固態鋰硫電池的正極結構設計提供了新的思路，也為該技術的商業化應用奠定了堅實基礎。據研究團隊介紹，采用硫化物固態電解質和硫化鋰或硫作為正極的全固態電池，其能量密度遠超傳統液態鋰電池，未來有望實現更高的能量密度和更長的循環壽命。這一技術突破，對于推動新能源汽車、儲能系統等領域的發展具有重要意義。
在全球固態電池技術競爭日益激烈的背景下，青島能源所的這一研究成果無疑為中國乃至全球的固態電池技術發展注入了新的活力。隨著各國政府、科研機構和企業對固態電池技術的不斷投入和研發，相信在不久的將來，固態電池將成為下一代電池技術的領軍者，為人類社會的可持續發展貢獻更大力量。
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