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新型高比能硫化物全固态电池制备取得重要进展
2024年08月05日 11:15:25
来源：化工仪器网 点击量：28226
近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所（以下简称青岛能源所）在新型高比能硫化物全固态电池的制备上取得了重要突破。
【化工仪器网 项目成果】 在当今社会，随着科技的飞速发展，人们对能源的需求日益增长。为了满足这一需求，科学家们不断探索新型能源技术。其中，新型高比能硫化物全固态电池作为一种具有巨大潜力的储能设备，受到了广泛关注。近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所(以下简称青岛能源所)在新型高比能硫化物全固态电池的制备上取得了重要突破。该研究团队成功开发了高容量硫化物复合正极材料，其比容量远超当前广泛使用的三元正极材料，标志着全固态锂硫电池的商业化应用迈出了坚实的一步。
青岛能源所先进储能材料与技术研究组经过长期深入研究，采用磷修饰碳纳米管包覆策略，制备了高性能的硫化物复合正极材料。这一创新策略不仅显著提升了硫正极与固体电解质之间的界面接触和稳定性，还通过形成三维导电网络，促进了电子的迁移和离子的扩散，大幅提高了硫的利用率。据研究团队介绍，采用这种新型正极材料的全固态锂硫电池，在室温下即可实现每克1060.9毫安时的高比容量，而在60摄氏度条件下，放电比容量更是高达每克1519.3毫安时，接近理论比容量。
值得一提的是，研究团队还通过硫气相沉积和机械球磨的方法，设计了一种独特的掺镍三相界面复合正极。这种设计不仅有效缓解了硫在充放电过程中的体积膨胀问题，还通过镍的微量掺杂催化了硫与硫化锂的转化，进一步提升了复合正极的电化学性能。在多次循环测试中，该电池表现出了优异的循环稳定性，经过1400次循环后，容量保持率仍高达70.4%。
这一研究成果的发表，不仅为全固态锂硫电池的正极结构设计提供了新的思路，也为该技术的商业化应用奠定了坚实基础。据研究团队介绍，采用硫化物固态电解质和硫化锂或硫作为正极的全固态电池，其能量密度远超传统液态锂电池，未来有望实现更高的能量密度和更长的循环寿命。这一技术突破，对于推动新能源汽车、储能系统等领域的发展具有重要意义。
在全球固态电池技术竞争日益激烈的背景下，青岛能源所的这一研究成果无疑为中国乃至全球的固态电池技术发展注入了新的活力。随着各国政府、科研机构和企业对固态电池技术的不断投入和研发，相信在不久的将来，固态电池将成为下一代电池技术的领军者，为人类社会的可持续发展贡献更大力量。
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