中新網(wǎng)山東新聞10月17日電(張孝鵬)中國科學院青島生物能源與過程研究所(簡稱“青島能源所”)日前發(fā)布消息稱，該所研究員武建飛帶領的先進儲能材料與技術研究組，研發(fā)出用于全固態(tài)鋰硫電池的新型硫化鋰正極材料，能量密度達600瓦時每千克。該材料比目前已商業(yè)化的鋰離子電池能量密度高出1倍有余，且成本更低，為開發(fā)高能量密度全固態(tài)電池提供了新方法和思路。
全固態(tài)電池根據(jù)電解質分類，主要包括聚合物、氧化物和硫化物三種體系。其中，無機硫化物固態(tài)電解質離子電導率最高，同時還具有質地柔軟易成形、晶界電阻小、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點。掌握全固態(tài)電池制備技術并實現(xiàn)量產(chǎn)，是搶占汽車領域的重要關口，打造新能源領先地位的關鍵一環(huán)。
然而，硫化物全固態(tài)電池正極材料的研究長期以來存在挑戰(zhàn)。例如，硫化鋰正極導電性差，這直接影響電池充放電速度和能量輸出。
2024年3月，武建飛帶領團隊解決了硫化物全固態(tài)電池疊層工藝的行業(yè)痛點及瓶頸問題，打通了硫化物全固態(tài)電池大型車載電池制作工藝的最后一道難關，在硫化物軟包電池疊片技術上取得關鍵性突破。
近期，武建飛團隊又開發(fā)出基于硫化鋰正極的高比能長循環(huán)全固態(tài)鋰硫電池。該電池能量密度達600瓦時每千克，且在常溫下循環(huán)6200次后其容量仍可保持84.4%，搭配商業(yè)化的硅碳負極組裝全電池后﹐常溫下循環(huán)400次放電比容量仍保持初始容量的97%以上。
“推進全固態(tài)電池關鍵材料及核心技術的研發(fā)進程，對于新舊動能轉換、打造我們在新能源領域的領先地位具有重大意義�！蔽浣w認為，全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)仍然面臨一系列科學難題和工藝設備挑戰(zhàn)，全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)鏈需要重新構建和完善，全生命周期產(chǎn)業(yè)鏈也需要進行相應調整。
據(jù)悉，該研究的相關論文已發(fā)表于國際期刊《small》。據(jù)團隊成員、青島能源所助理研究員趙富華介紹，目前，全固態(tài)軟包電池已完成實驗室技術創(chuàng)造，進入中試生產(chǎn)線的建設階段。力爭三年內(nèi)率先在青島實現(xiàn)硫化物全固態(tài)電池批量化生產(chǎn)并投放市場。(完)
