“新型电极材料让锂电池快速充电成为可能”

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科学技术日报记者吴长锋

记者日前从中国科学技术大学获悉，季星教授研究组和合作者们在新型锂离子电池电极材料研究方面取得了巨大突破。 新设计的黑磷复合材料使高容量、快速充电、长寿命兼备的锂离子电池成为可能。 该成果于10月9日在《科学》上发表。

科学家运用“界面工程学”战略将黑磷和石墨通过磷碳共价键结合，稳定了材料结构，提高了黑磷石墨复合材料内部对锂离子的传导能力。 但是，电极材料在工作中被电解液逐渐分解的化学物质包围，有些物质阻碍锂离子进入电极材料，玻璃表面的灰尘阻碍光的透过。 研究小组用薄的聚合物凝胶制作防尘外套，“附着”在黑磷石墨复合材料的表面，顺利地吸收了锂离子。

“我们使用通常的工序和技术参数将黑磷复合材料制成电极片。 结果表明，电极片充电9分钟后可恢复约80%的电量，2000个循环后仍可维持90%的容量。 ”。 联合第一作者、中国科学院化学研究所研究员辛森表示:“实现该材料的大规模生产，找到匹配的正极材料和其他辅助材料，与电池结构、热管理、锂分解防护等进行比较，优化设计，能密度达到350WHR/kg，具有快速充电能力。”

据估算，具备350瓦时/公斤能量密度的锂离子电池，可以使电动汽车的行驶距离接近1000公里，进一步提高电动汽车的顾客体验。