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(gòu)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(dǎo)電活性物質(zhì)作為正極實(shí)現(xiàn)100%全活性物質(zhì)全固態(tài)電極,與金屬鋰負(fù)極搭配,構(gòu)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(chǔ)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(chǔ)能器件在過(guò)去幾十年被廣泛使用。然而,目前傳統(tǒng)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(chǔ)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(chǔ)能器件在過(guò)去幾十年被廣泛使用。然而,目前傳統(tǒng)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)。
中國(guó)科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國(guó)家研究中心清潔能源實(shí)驗(yàn)室E01組博士生李美瑩在中國(guó)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(dǎo)下與美國(guó)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(gòu)建全固態(tài)電池的新思路。通過(guò)采用高電子-離子混合導(dǎo)電活性物質(zhì)作為正極實(shí)現(xiàn)100%全活性物質(zhì)全固態(tài)電極,與金屬鋰負(fù)極搭配,構(gòu)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(xiàn),并通過(guò)與高容量硫正極復(fù)合,在電極層面上實(shí)現(xiàn)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(yù)計(jì)未來(lái)隨著更多新型全活性固態(tài)電極發(fā)現(xiàn),有望進(jìn)一步提升全固態(tài)電池能量密度,從而實(shí)現(xiàn)高能量密度高安全的全固態(tài)鋰電池。