近日,北京大學材料科學與工程學院龐全全團隊開發了一種新型玻璃相硫化物固態電解質材料,并采用該材料研制出具有優異快充性能和超長循環壽命的全固態鋰硫電池。該研究為發展高比能、高安全、低成本的下一代動力電池提供了一套新的技術方案。
該項研究成果已于1月16日發表在國際學術期刊《自然》。龐全全介紹到,快充性能和循環壽命是衡量全固態電池的重要標準。這項研究的突破在于,所開發的新型電解質被賦予了除了導離子本身之外的新功能,通過電解質的化學及結構設計,我們團隊引入了含有氧化還原活性的碘元素,從而激活了傳統電池中難以進行的兩相界面反應,從底層實現快速固固硫反應。這將原本大家一直頭疼的電解質充電副反應,通過材料和化學機制設計,轉化成了一種反而有益于氧化還原的介導反應。這就好比未來的智能化自動駕駛汽車,在實現代步基本功能前提下,既省去了長途駕駛的舟車勞頓,還能在車內休息。相對于現有鋰離子電池小時級別充電能力與千次循環壽命,全固態鋰硫電池有望實現分鐘級快充及萬次循環充電。