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環(huán)球鋰業(yè)【資訊】中科院物理所等提出全電化學(xué)活性電極構建全固態(tài)電池新思路

 

發(fā)布時(shí)間:2021-06-16

      中科院物理所等通過(guò)采用高電子-離子混合導電活性物質(zhì)作為正極實(shí)現100%全活性物質(zhì)全固態(tài)電極,與金屬鋰負極搭配,構建出高能量密度全活性物質(zhì)全固態(tài)電池,在該類(lèi)新型全固體金屬鋰電池中材料層面的能量密度可以在電極層面得到100%發(fā)揮。
      高能量密度是儲能器件未來(lái)的重要發(fā)展方向,鋰離子電池作為性能優(yōu)異的儲能器件在過(guò)去幾十年被廣泛使用。然而,目前傳統鋰離子電池正極材料的能量密度已經(jīng)逼近理論值,如何進(jìn)一步提升能量密度成為研究熱點(diǎn)。
      高能量密度是儲能器件未來(lái)的重要發(fā)展方向,鋰離子電池作為性能優(yōu)異的儲能器件在過(guò)去幾十年被廣泛使用。然而,目前傳統鋰離子電池正極材料的能量密度已經(jīng)逼近理論值,如何進(jìn)一步提升能量密度成為研究熱點(diǎn)。

圖片

      中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心清潔能源實(shí)驗室E01組博士生李美瑩在中國工程院院士、物理所研究員陳立泉和特聘研究員索鎏敏指導下與美國麻省理工大學(xué)教授李巨合作,首次提出采用全電化學(xué)活性電極構建全固態(tài)電池的新思路。通過(guò)采用高電子-離子混合導電活性物質(zhì)作為正極實(shí)現100%全活性物質(zhì)全固態(tài)電極,與金屬鋰負極搭配,構建出高能量密度全活性物質(zhì)全固態(tài)電池,在該類(lèi)新型全固體金屬鋰電池中材料層面的能量密度可以在電極層面得到100%發(fā)揮。
      全電化學(xué)活性全固態(tài)電池概念最先在一系列具有電化學(xué)活性的高離子-電子過(guò)渡金屬硫化物材料中實(shí)現,并通過(guò)與高容量硫正極復合,在電極層面上實(shí)現了770Wh/kg和1900Wh/L的能量密度(商用鈷酸鋰電極層面上的能量密度為480 Wh/kg和1600Wh/L)。預計未來(lái)隨著(zhù)更多新型全活性固態(tài)電極發(fā)現,有望進(jìn)一步提升全固態(tài)電池能量密度,從而實(shí)現高能量密度高安全的全固態(tài)鋰電池。