近日，山東能源研究院（中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所）成功開發(fā)全固態(tài)鋰電池正極材料，實(shí)現(xiàn)了電池能量密度和使用壽命的雙重突破，有望為新能源汽車、儲(chǔ)能電網(wǎng)、深海深空裝備等提供安全耐久的能源支持。

全固態(tài)電池是一種由正極、負(fù)極和固態(tài)電解質(zhì)組成的新型電池。其中，正極材料以氧化鋰鈷、磷酸鐵鋰、鎳錳酸鋰等為主；負(fù)極材料以硅、金屬鋰為主；固體電解質(zhì)以聚合物、氧化物、硫化物為主。全固態(tài)電池在充放電過程中，不會(huì)發(fā)生電解液泄露、自燃等問題，可以徹底消除安全隱患，具有安全性高、壽命長和能量密度高的優(yōu)點(diǎn)。全固態(tài)鋰電池是目前全球研究熱點(diǎn)，有望成為最快實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)的技術(shù)路線。日本豐田、韓國三星，以及國內(nèi)寧德時(shí)代（福建）、衛(wèi)藍(lán)新能源（北京）等企業(yè)都在積極布局。但是全固態(tài)鋰電池所采用的正極材料導(dǎo)電率偏低，現(xiàn)有解決方案均是通過添加導(dǎo)電劑來提升導(dǎo)電率，而導(dǎo)電劑的使用一方面降低了電池的能量密度，另一方面與正極材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，影響了電池壽命。為解決這一難題，山東能源研究院經(jīng)過多年的研究探索，突破了電極均質(zhì)化、零應(yīng)變等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)出無需使用導(dǎo)電劑的全新正極材料（鋰鈦鍺磷硫硒）。該材料電容量高達(dá)250mAh/g（傳統(tǒng)材料約200mAh/g），體積形變小于1.2%（傳統(tǒng)材料約為2.46%），電子電導(dǎo)率是使用導(dǎo)電劑正極材料的4-5倍�；�于該正極材料的全固態(tài)鋰電池能量密度達(dá)到390Wh/kg，是目前公開報(bào)道長循環(huán)全固態(tài)鋰電池的1.3倍，電池在經(jīng)過5000次循環(huán)充放電后，仍能保持80%的初始容量，可完全滿足動(dòng)力設(shè)備的使用需求，實(shí)現(xiàn)了能量密度和使用壽命的雙重突破。

全固態(tài)鋰電池正極材料制備技術(shù)的突破，對于開發(fā)高能量密度、長使用壽命的儲(chǔ)能設(shè)備具有重要意義。該成果于7月31日在國際頂尖期刊《自然·能源》發(fā)表。目前，山東能源研究院正在與鋰離子電池生產(chǎn)企業(yè)協(xié)同合作，布局建設(shè)年產(chǎn)噸級的正極材料生產(chǎn)線，開展全固態(tài)鋰電池技術(shù)的研發(fā)和驗(yàn)證，加快實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，助力山東省新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

(關(guān)鍵字：全固態(tài)鋰電池)