据《央视新闻》报道,手机、电脑和其它电子设备中使用的锂离子电池,大多都是通过液体电解质来储存和释放能量。现在,科学家们正在研究一种新型电池——全固态锂电池。这种电池使用固态电解质,而不是液体,这使得它们更安全,不会像液体电解质那样容易泄漏或起火。
虽然全固态锂电池听起来很理想,但在研发中也面临一些问题,主要是电池正极内部的不同材料在化学和物理性质上很难完美匹配,产生多种界面问题进而影响电池的能量密度和使用寿命。为了解决这个问题,科研团队开发了一种新的材料——均质化正极材料(锂钛锗磷硫硒)。
报道说,与传统材料相比,该材料具有高电导率、高能量密度、长使用寿命等优势。该材料兼具高离子电导率、高电子电导率,比传统电池材料(层状氧化物正极材料)高出1000倍以上。这意味著,即便不依赖导电助剂,正极也能地完成充放电过程,提升了电池整体性能。
另外,使用该材料的全固态锂电池可实现大于10000圈的超长循环,电池在经过5000次循环充电后,仍能保持80%的初始容量。
报道说,该研究对开发高能量密度、长使用寿命的储能设备,为新能源汽车、储能电网、深海深空装备等提供安全、耐久的动力源提供了技术支撑,对开发新型储能体系等具有重要意义。
科研团队开发新的均质化正极材料,研究成果已在国际学术期刊《自然—能源》发表。图为复合正极和均质化正极在充电过程中微观结构演变示意图。(图/快科技)