长三角百余名桨板好手逐浪太平湖
有益新能源车和储能产业的颠覆性技术
绩溪县上庄镇: 青春遇上徽雕 实践碰撞火花
办证激增!扎堆办身份证不必要
满身红疹!近期这类患儿增多!
3上一篇  下一篇4 2023年7月18日 放大 缩小 默认        
上一期  下一期
返回版面 版面导航
中国科大突破全固态锂电池电解质在性能和成本上的双重瓶颈
有益新能源车和储能产业的颠覆性技术

包雨婷 记者 祁琳
 

星报讯  日前,记者从中国科学技术大学获悉,该校马骋教授开发了一种新型固态电解质,它的综合性能和目前最先进的硫化物、氯化物固态电解质相近,但成本不到后者的4%,很适合产业化应用。该成果发表在国际著名学术期刊《自然·通讯》上。

据悉,全固态锂电池可以克服目前商业化锂离子电池在安全性上的严重缺陷,同时进一步提升能量密度,对新能源车和储能产业是一项颠覆性技术。但是,由于全固态锂电池的核心材料——固态电解质难以兼顾性能和成本,目前该技术的产业化仍面临巨大阻碍。

为了满足实际应用的需求,全固态锂电池的固态电解质至少需要同时具备三个条件:高离子电导率,良好的可变形性,足够低廉的成本。但目前被广泛研究的氧化物、硫化物、氯化物固态电解质都无法同时满足这些条件。

此次研究中,马骋教授不再聚焦于上述氧化物、硫化物、氯化物中的任何一种,而是转向氧氯化物,设计并合成了一种新型固态电解质——氧氯化锆锂。这种材料具有很强的成本优势。如果以水合氢氧化锂、氯化锂、氯化锆进行合成,它的原材料成本仅为11.6美元每公斤,可以很好地满足50美元每公斤的要求。而如果以水合氧氯化锆、氯化锂、氯化锆进行合成,氧氯化锆锂的成本可以进一步降低到约7美元每公斤,远低于目前最具成本优势的固态电解质氯化锆锂。

在具备极强成本优势的同时,氧氯化锆锂的综合性能和目前最先进的硫化物、氯化物固态电解质相当。它的室温离子电导率高达2.42毫西门子每厘米,超过了应用所需要的1毫西门子每厘米。与此同时,它良好的可变形性使材料在300兆帕压力下能达到94.2%致密,也超过应用所需要的水平。由氧氯化锆锂和高镍三元正极组成的全固态电池展示了极为优异的性能:在12分钟快速充电的条件下,该电池仍然成功地在室温稳定循环2000圈以上。

氧氯化锆锂的发现,使固态电解质在性能、成本两方面同时实现了突破,对全固态锂电池的产业化具有重大意义。

 
3上一篇  下一篇4  
 
   
   
   
地址:中国·安徽省合肥市黄山路599号 皖ICP备10200519号-2
所有内容为安徽市场星报社版权所有.未经许可,不得转载或镜像
Copyright® 2007-2021 安徽市场星报社网络部 All Rights Reserved(最佳分辨率1024×768)
广告垂询电话:0551-62815807 新闻热线:0551-62620110 网络部:0551-62636377 发行部电话:0551-62813115
关闭