全固態(tài)鋰電池是一種新型的電池類型，具有高能量密度、長循環(huán)壽命、安全環(huán)保等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于電動汽車、智能手機等領(lǐng)域。
近期，中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所固態(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，并在實驗中成功制備了具有高能量密度和長循環(huán)壽命的全固態(tài)鋰電池。這一突破意味著我國在這一領(lǐng)域的研究已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。
研究團(tuán)隊通過調(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，其比容量也超過了當(dāng)前的高鎳正極材料。
此外，該材料在充放電過程中只發(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 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道的長循環(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，對于開發(fā)高能量密度、長壽命的儲能設(shè)備具有重要意義。
這一研究成果不僅為新能源汽車產(chǎn)業(yè)提供了更加高效、環(huán)保、安全的能源解決方案，同時也為其他領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新的思路和可能性。相信隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，全固態(tài)鋰電池將會在未來得到更廣泛的應(yīng)用和推廣。
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