中科大科研人員提出新型技術路線釋放全固態鋰電池潛力

電池技術是新能源車、儲能等“雙碳”技術的核心之一。全固態鋰電池由于采用了不可燃的無機固態電解質替代有機液態電解質，相比較商業化鋰離子電池，具有更高的安全性和更大的能量密度提升空間，因此成為下一代鋰電池的研究焦點。

記者近日從中國科學技術大學獲悉，該校馬騁教授提出了一種關于全固態電池正極材料的新型技術路線，可以大幅提升復合物正極中的活性物質載量，從而更充分地發揮出全固態鋰電池在能量密度上的潛力。

據研究人員介紹，為了充分發揮全固態電池的性能，其正極材料至少需要滿足兩個條件：優秀的離子電導率、良好的可變形性。但是，這兩點很難在目前商業化鋰離子電池所使用的鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等氧化物材料中實現。

此次研究中，馬騁課題組采用非常規的材料設計思路，選擇氯化物構筑了一種全固態鋰電池的新型正極材料——氯化鈦鋰。

研究發現，氯化鈦鋰極為柔軟，只要經過冷壓即可達到86.1%以上的相對密度，而且它的室溫離子電導率高達1.04毫西門子每厘米，遠遠超過了氧化物正極材料，甚至與電池中主要負責離子傳輸的固態電解質材料相比也毫不遜色。因此，基于氯化鈦鋰的復合物正極能達到95%質量比的活性物質載量，遠遠超過磷酸鐵鋰、鈷酸鋰等氧化物正極在全固態電池中的極限。

研究成果表明，以氯化鈦鋰為代表的氯化物正極材料，是全固態鋰電池中非常有前途的正極“候選者”，能夠進一步釋放全固態電池在能量密度方面的潛力。

近日，該研究成果發表于國際著名學術期刊《自然·通訊》。

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