全固态电池要实现充电如加油般快捷，负极是“关键战场”。14日，记者从中国科学院青岛生物能源与过程研究所（以下简称“青岛能源所”）获悉，该所武建飞研究团队提出并系统验证了电子—离子协同导电网络设计理念，为突破全固态电池超快充瓶颈提供了新的材料设计范式。相关研究成果近日发表于《ACS可持续化学与工程》。
硫化物全固态电池兼具高能量密度和优异的安全性，是全球动力电池竞逐的制高点。然而，电池在高倍率充放电过程中，负极电子传输缓慢、锂离子扩散受限、固—固界面持续退化和枝晶生长等问题相互交织，制约了全固态电池的倍率性能和循环寿命。
针对这一难题，青岛能源所研究团队提出电子—离子协同导电网络（EICN）设计策略，并开发出新型Li–Al–Si–Zn（ASZ@Li）四元合金负极。该合金负极由锂铝、锂锌和锂硅多相组成，其中，锂铝相构建出连续的电子传输通路，好比为电极铺设了高速电子公路；锂锌相展现出极强的亲锂性，充当了锂离子的快速、均匀传输通道；富硅区域则负责可逆地储存锂并缓冲体积变化。三者协同实现了电子导电、离子传输和结构稳定性的统一。此外，该合金负极对硫化物电解质具有优异的化学与电化学稳定性，无需额外构建人工固体电解质界面膜保护层，进一步简化了全固态电池的界面设计和制造工艺。
得益于EICN结构设计，ASZ@Li合金负极与Ni90高镍正极配对后，全固态电池在55℃下展现出惊人的倍率性能，仅需72秒即可完成一次完整充放电，并在数千次循环后依然保持高容量，展现出优异的实际应用潜力。
通过进一步研究，科研团队厘清了电子—离子协同导电网络的深层工作机制。研究发现，铝的引入有效提升了材料的电子导电能力，锌则增强了材料亲锂性并降低锂离子迁移势垒，双管齐下实现了电子与锂离子的协同快速输运。
青岛能源所研究员武建飞介绍，这种设计从根本上降低了界面阻抗，抑制硫化物电解质分解并维持稳定的界面结构，提升全固态电池在高倍率条件下的循环稳定性。
（原标题：我科研团队开发出用于全固态电池的超快充锂合金负极 ）
1923年2月14日，学者张君劢应邀到清华学校演讲，演讲的主题是“人生观”，要点是说明科学与人生观的差异，张君劢的观点引起地质 当地时间12月17日，美国国家航天航空局（NASA）发表声明称，受不利的天气情况影响，美国国家航天航空局和太空探索技术公司（Spa 12月18日，2023年度国家自然科学基金管理工作会议在北京召开。会议回顾总结2023年科学基金资助与管理工作，介绍新时期 ·星河动力C及C+轮融资11亿元人民币，资金将用于智神星一号可重复使用液体运载火箭技术研发以及相关生产、试验和发 科技日报讯 （记者张梦然）美国罗切斯特大学研究人员报告了一种策略，用于了解在具有完全化学复杂性的溶剂中，分子如何失去 关于全国科普工作先进集体和先进工作者拟推荐名单的公示 根据《科技部 中央宣传部 中国科协关于评选表彰全国科普 。本文链接：我国科研团队开发出用于全固态电池的超快充锂合金负极http://www.sushuapos.com/show-11-36366-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 迟楠任复旦大学党委常委、副校长