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让锂电池续航更久、寿命更长！青岛这项技术登上国际顶级期刊 | 青岛日报

学术   2024-08-02 20:47   山东  
想象一下，如果你的手机电池不仅更安全、体积更小，而且充电一次可以用更久，那该多好？最近，科学家们在电池技术方面取得了一项重大突破，这可能会让这样的梦想成为现实。
你可能听说过手机、电脑和其他电子设备中使用的锂离子电池。这些电池通过液体电解质来储存和释放能量。但是，科学家们正在研究一种新型电池——全固态锂电池。这种电池使用固态电解质，而不是液体，这使得它们更安全，不会像液体电解质那样容易泄漏或起火。
虽然全固态锂电池听起来很理想，但它们在实际应用中遇到了一些问题。主要问题是电池正极内部的不同材料——比如电极材料和电解质，在化学和物理性质上很难完美匹配，产生多种界面问题进而影响电池的能量密度和使用寿命。这就像让不同性格的人一起工作，他们可能会互相干扰，影响整个团队的表现。
为了解决这个问题，中国科学院青岛生物能源与过程研究所崔光磊研究员带领的团队开发了一种新的材料——均质化正极材料锂钛锗磷硫硒，与传统材料相比，该材料存具有多个方面的突出优势。
高电导率，让这种新材料即便不依赖导电助剂也能顺畅地完成充放电过程；高放电比容量，让这种新材料在相同的重量或体积下，能够存储更多的电能，用更小的体积提供更长时间的续航；低体积变化，有助于维持电池结构的稳定性，从而延长电池的使用寿命；高能量密度，让使用这种新材料的全固态锂电池能量密度远超“同行”；长使用寿命，让使用该材料的全固态锂电池可以实现大于10000圈的超长循环，电池在经过5000次循环充电后，仍能保持80%的初始容量。
这一成果不仅提升了电池的性能，还为全固态锂电池的商业化铺平了道路，对开发高能量密度、长使用寿命的储能设备，发展新型生产力，加快我国建设新型能源体系具有里程碑式的意义。日前，相关内容在国际学术期刊自然能源《Nature Energy》发表。
来源：青岛日报/观海新闻记者
记者：耿婷婷

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中国科学院青岛能源所
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