容量更大充电速度倍增 全固态电池技术获得重大突破

发布时间:2023-07-18  

最近发表在《Science》杂志上的最新研究成果显示:具有大容量和大电流特性的全固态电池被成功实现,从而使这两个性能成为全球固态电池的新标杆。

   

这一技术成果,是由东京工业大学的研究团队开发的。该技术利用高熵材料设计开发了一种高离子导电性的固体电解质,实现了厚度为1毫米的电极(正极),在25℃的室温下可以提取约90%的理论值能量。每电极面积容量超过25mAh cm -2,是迄今为止全固态电池最高值的1.8倍。电池容量是衡量电池性能的重要性能指标之一,容量越大其能量密度也越高。



“通过将使用新材料的厚膜正极与下一代电池材料锂金属负极相结合,我们在10 mA的电流值下实现了20 mAh cm -2以上的电流值当Li金属负极被激活时,在60℃时cm -2以上,实现了可以提取容量的全固态电池”,研究人员说。

   

特别是这种方法生产出来的全固态电池,在快速充电性能方面也获得巨大突破,远远超过目前全球公布的最高水平。

   

实验测试数据表明,这种新材料在25℃室温下的离子电导率为32 mS cm -1 ,在-50℃至55℃温度范围内比原始材料高2.3至3.8倍。这也意味着,在日常使用场景中,新材料更高的电导率将使充电速度得到翻倍提升。

  

研究人员还表示:“未来的任务是结合目前正在研发的锂金属侧电极结构的优化和界面改性技术来改善充电过程”。

   

如果该电池技术能够被成功运用到汽车领域,将极大提高动力电池的性能,进一步推动新能源汽车的高速发展。


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