近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)聯(lián)合加州大學(xué)洛杉磯分校團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種全新的“固相電催化”方法，并成功將其應(yīng)用在純固相反應(yīng)的負(fù)極材料中，從而實(shí)現(xiàn)了鋰離子電池可以超級(jí)快速充電。相關(guān)成果日前發(fā)表于《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》。
以合金化反應(yīng)來(lái)存儲(chǔ)鋰離子的負(fù)極材料（如硅、磷等），相對(duì)于傳統(tǒng)的石墨負(fù)極具有明顯更高的比容量。然而，這類負(fù)極材料在存儲(chǔ)鋰離子過(guò)程中，遲緩的鋰化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)是限制該材料體系快充性能的主要因素。催化合金化反應(yīng)負(fù)極材料和鋰離子的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)目前仍然是研究空白。
對(duì)此，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授季恒星、武曉君團(tuán)隊(duì)聯(lián)合加州大學(xué)洛杉磯分校教授段鑲鋒團(tuán)隊(duì)，提出異質(zhì)原子摻雜催化和進(jìn)化類負(fù)極材料的轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率，將合成的硫摻雜磷負(fù)極和商用的鈷酸鋰正極配對(duì)組裝的軟包電池，成功實(shí)現(xiàn)了鋰離子電池在達(dá)到302瓦時(shí)每千克高能量密度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)9分鐘充電至80%，并且該快充性能能夠穩(wěn)定循環(huán)超過(guò)300圈。
該研究是季恒星團(tuán)隊(duì)在高功率、高能量鋰離子電池領(lǐng)域的最新成果，對(duì)快充型電池產(chǎn)業(yè)化和新型電催化反應(yīng)的基礎(chǔ)研究具有推動(dòng)作用。
