中美科學(xué)家聯(lián)手研發(fā)新型黑鱗鋰電池，2000次循環(huán)后仍有90％電荷容量

又到了鋰電池技術(shù)全面突破的時(shí)候了，這次是中美科學(xué)家聯(lián)手合作，研發(fā)的新型黑鱗鋰電池充電9分鐘可以充入80％電量。

中科大官網(wǎng)報(bào)道，這項(xiàng)研究是由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)季恒星教授研究組與美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校、中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所等機(jī)構(gòu)合作的，論文已經(jīng)發(fā)表在10月9日的《科學(xué)》雜志上。

這次的研究使用了黑鱗作為電池材料，它是常見(jiàn)的白磷的同素異形體，具備特殊的層狀結(jié)構(gòu)，所以理論上有很強(qiáng)的離子傳導(dǎo)能力及電荷容量，是一種極具潛力的快充電池材料。

不過(guò)現(xiàn)有技術(shù)中，黑鱗的結(jié)構(gòu)很容易從邊緣開(kāi)始出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞問(wèn)題，導(dǎo)致它的實(shí)際性能遠(yuǎn)低于理論值。

圖1．黑磷復(fù)合負(fù)極材料結(jié)構(gòu)和儲(chǔ)鋰性能

恒星教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)解決的就是黑鱗材料的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，他們使用高能球磨的辦法獲得了黑磷納米片與石墨納米片并肩平行排列且通過(guò)碳－磷共價(jià)鍵連接的復(fù)合材料，使鋰離子能夠在復(fù)合材料內(nèi)高效穿梭；更進(jìn)一步通過(guò)聚苯胺包覆優(yōu)化固態(tài)電解質(zhì)界面膜，使鋰離子能夠快速進(jìn)入復(fù)合材料。

通過(guò)這些研究，基于黑鱗復(fù)合材料的電極片具備優(yōu)異的性能，試驗(yàn)測(cè)試顯示它能在9分鐘內(nèi)充入80％的電量，2000次循環(huán)之后依然有90％的電荷容量。

憑借這些性能，這種新型材料如果可以規(guī)模量產(chǎn)，有望制造出能量密度可達(dá)350瓦時(shí)的快充鋰電子電池，電動(dòng)車(chē)的行駛里程可達(dá)1000公里。

責(zé)任編輯：gt