中國科學家刷新鋰二次電池能量密度最高值笼恰。
可以反復充放電的電池被稱為二次電池睦氧。通過拓寬充放電電位怨绣、運用隔膜涂層技術(shù)等綜合策略,中國科學院物理研究所的科研人員制成了超700瓦時每千克的超高能量密度軟包鋰離子二次電池 所森。這一數(shù)據(jù)為已公開報道的鋰二次電池的能量密度最高值 芥备,相關(guān)成果近日以研究快訊形式發(fā)表在《中國物理快報》,并已申請我國專利坤塞。
鋰離子電池是能量密度高冯勉、綜合性能最好的電化學儲能體系,而提升能量密度是其研發(fā)的主要目標摹芙。當前灼狰,多個國家計劃開發(fā)400至600瓦時每千克的鋰電池。
將愿望轉(zhuǎn)化成現(xiàn)實浮禾,困難可想而知交胚。即使僅看電池能量密度單一指標,要實現(xiàn)進一步提升盈电,不僅需要開發(fā)新型電極材料蝴簇,提高材料儲能的能量密度,電池設(shè)計也要趨于“極限”探快,例如增加電極厚度鹤曼、減少電解液等非活性材料的質(zhì)量和體積占比等。不過榨狐,這些方式會導致電池的充放電性能急劇變差暇创,直至無法放電。
圍繞這個問題咱漱,中科院物理所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心博士李泉屈腻、博士研究生楊旸在研究員李泓和禹習謙的指導下展開了探索。他們設(shè)計的高容量電池温履,正極采用高容量富鋰錳基氧化物姑王,獲得了更高的材料儲鋰容量;負極使用超薄金屬鋰,通過隔膜涂層技術(shù)解決了超薄鋰大面容量沉積可逆性垮登,再結(jié)合降低電解液量等綜合策略帽拘,實現(xiàn)超高能量密度電池的可逆充放電。
經(jīng)第三方測試疙岂,這款超高能量密度軟包鋰二次電池首次放電質(zhì)量能量密度達到711.30瓦時每千克坡疼,體積能量密度達到1653.65瓦時每升,這達到了目前已公開報道的鋰二次電池的能量密度最高值衣陶。
科研人員表示柄瑰,超高能量密度電池技術(shù)將為我國在高空、深空等特殊應(yīng)用場景剪况,以及未來電動航空領(lǐng)域?qū)Ω咝阅茈娫醇夹g(shù)的迫切需求提供可能的解決方案教沾。不過蒲跨,當前這一技術(shù)距離實際應(yīng)用還有差距,電池安全授翻、壽命等諸多問題仍需解決或悲。