隨著全球?qū)Ω弑饶堋㈤L壽命電池需求的不斷增加,全固態(tài)電池技術(shù)成為未來動(dòng)力電池領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。近期,北京大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院龐全全團(tuán)隊(duì)取得重大突破,開發(fā)出一種新型玻璃相硫化物固態(tài)電解質(zhì)材料,并基于此研制出全固態(tài)鋰硫電池。
該全固態(tài)鋰硫電池具有多項(xiàng)顯著優(yōu)勢(shì)。首先,其快充性能實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍,有望實(shí)現(xiàn)分鐘級(jí)快充,相比傳統(tǒng)鋰離子電池的小時(shí)級(jí)別充電能力,這一進(jìn)步意味著電池技術(shù)的巨大突破。其次,該電池的循環(huán)壽命顯著提升,能夠在25°C下以5C倍率循環(huán)25,000次后仍保持80.2%的初始容量。此外,其比能量高,且在充電過程中不會(huì)發(fā)生釋氧現(xiàn)象,安全性更高。
龐全全團(tuán)隊(duì)的研究突破在于電解質(zhì)材料的設(shè)計(jì)。新型玻璃相硫化物電解質(zhì)不僅作為超離子導(dǎo)體,還引入了氧化還原活性的碘元素,激活了傳統(tǒng)電池中難以進(jìn)行的兩相界面反應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)了快速固固硫反應(yīng)。這種創(chuàng)新機(jī)制不僅解決了傳統(tǒng)全固態(tài)鋰硫電池倍率性能和循環(huán)壽命差的問題,還為全固態(tài)電池的性能邊界拓展提供了新的思路。
該成果的應(yīng)用前景廣闊。新型全固態(tài)鋰硫電池有望在下一代汽車動(dòng)力電池、低空飛行動(dòng)力、高端電子電池等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。特別是在低空飛行領(lǐng)域,其高能量密度和快速充電能力能夠滿足電動(dòng)飛行器(eVTOL)對(duì)高性能電池的迫切需求。
龐全全表示,這一研究不僅為全固態(tài)鋰硫電池技術(shù)帶來了新的發(fā)展機(jī)遇,還為未來動(dòng)力電池的研究提供了重要的理論指導(dǎo)。隨著該技術(shù)的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用,全固態(tài)鋰硫電池有望在全球能源轉(zhuǎn)型和
新能源汽車發(fā)展中扮演關(guān)鍵角色。
北京大學(xué)龐全全團(tuán)隊(duì)開發(fā)的新型全固態(tài)鋰硫電池,憑借其優(yōu)異的快充性能、超長循環(huán)壽命和高安全性,為下一代動(dòng)力電池技術(shù)的發(fā)展提供了新的方向。該成果不僅在學(xué)術(shù)界引起廣泛關(guān)注,還將在汽車、低空飛行和高端電子等領(lǐng)域帶來深遠(yuǎn)影響。