中國全固態鋰電池裏程碑式突破！續航翻倍壽命超長增10-20倍

中國全固態鋰電池又有新突破，央視新聞報道，中國科學院青島生物能源與過程研究所在全固態鋰電池領域取得新突破，開發出了高能量密度、超長循環壽命的全固態鋰電池，爲新能源汽車、儲能電網、深海深空裝備等需要安全、耐久動力源的設備提供了技術支撐，是電池技術的一個重要里程碑，這項研究已發表在7月31日《自然-能源》雜誌上。

簡單來說，青島所開發的是一種新型全固態鋰電池（ASLB）的正極材料，這種材料被稱爲均質化正極材料（鋰鈦鍺磷硫硒複合物，Li1.75Ti2(Ge0.25P0.75S3.8Se0.2)3），是一種新型的多元導電性正極。相比傳統的正極材料，這種電極具有高電導率、高放電比容量、低體積變化、高能量密度、超長循環壽命等五大優勢。

在廣泛的測試中，電池的比容量達到了250mAh/g，超過了標準鋰離子電池的100-200mAh/g。

能量密度達到了390Wh/kg，超過了傳統鋰離子電池的200-300Wh/kg，這意味着續航能力可以超過近一倍。

最誇張是循環壽命，在2.5C快充下達到了20,000次的循環壽命，正極體積變化僅1.2%。相比之下，傳統鋰離子電池通常在1000-2000次循環後就會出現明顯的性能衰減，這意味着電池的使用壽命增加了10到20倍，真的可以一個傳三代了。

這種電池爲什麼會如此高效呢？關鍵就在於這種正極材料獨特的，"混合離子和電子導電性"，比傳統的電池正極高出1000倍以上，這意味着它無需額外的導電助劑就可以高效地傳輸電荷，不僅簡化了電池結構，還顯著提升了電池的整體性能。

最令人遐想的是，研究人員稱這種材料不僅有望徹底改變全固態鋰電池的格局，還可能應用於其他電池類型，包括鋰離子電池、鋰硫電池、鈉離子電池和燃料電池，這意味着它可能成爲一種具有顯著優勢的通用正極材料，具有改進現有電池體系的巨大潛力，爲下一代高性能電池鋪平了道路。

當然，這種材料纔剛剛出現在實驗室裏，離成熟商用可能還有很長的距離，但時代已經在呼喚，生命已經在呼喚，更強更安全的電池是未來科技的基礎，相信我們很快就可以看到更強大電池的誕生和廣泛應用。

參考：A cathode homogenization strategy for enabling long-cycle-life all-solid-state lithium batteries. Nat Energy (2024).
https://doi.org/10.1038/s41560-024-01596-6