黑磷快充电池关键技术取得重要突破

据中国科学院电工研究所消息,目前统石墨负极材料的电池性能已逼近理论极限,黑磷(BP)作为负极材料具有极高的储锂容量,却因导电性差、充放电过程体积膨胀剧烈等固有缺陷,导致电池快充性能快速衰减。

近日,该所马衍伟团队成功突破这一技术瓶颈,创新性提出晶格磷‑氮(P‑N)键工程化策略,实现了黑磷负极材料在超高倍率下的稳定充放电,为下一代高能量密度、高功率储能器件开辟了全新技术路径。

研究团队从原子尺度出发,在黑磷负极晶格中精准构筑P-N键,利用其对相邻磷-磷(P-P)键共价性的削弱作用,在锂化过程中诱导局部键断裂,活化P-P键,从而加速电荷传输,显著提升了转化反应的动力学性能。

基于上述突破,研究团队成功制备出以黑磷为负极、磷酸铁锂为正极的软包电池,其能量密度达282瓦时/千克。该电池在高倍率充电条件下,仅需10分钟即可充入理论容量的80%,且历经数千次充放电循环后仍可稳定运行,展现出优异的快充循环耐久性。


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