近日，北京大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院龐全全團隊開發(fā)了一種新型玻璃相硫化物固態(tài)電解質(zhì)材料，并采用該材料研制出具有優(yōu)異快充性能和超長循環(huán)壽命的全固態(tài)鋰硫電池。該研究為發(fā)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(shù)方案。

該項研究成果已于1月16日發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》。龐全全介紹到，快充性能和循環(huán)壽命是衡量全固態(tài)電池的重要標(biāo)準(zhǔn)。這項研究的突破在于，所開發(fā)的新型電解質(zhì)被賦予了除了導(dǎo)離子本身之外的新功能，通過電解質(zhì)的化學(xué)及結(jié)構(gòu)設(shè)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(tǒng)電池中難以進行的兩相界面反應(yīng)，從底層實現(xiàn)快速固固硫反應(yīng)。這將原本大家一直頭疼的電解質(zhì)充電副反應(yīng)，通過材料和化學(xué)機制設(shè)計，轉(zhuǎn)化成了一種反而有益于氧化還原的介導(dǎo)反應(yīng)。這就好比未來的智能化自動駕駛汽車，在實現(xiàn)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(nèi)休息。相對于現(xiàn)有鋰離子電池小時級別充電能力與千次循環(huán)壽命，全固態(tài)鋰硫電池有望實現(xiàn)分鐘級快充及萬次循環(huán)充電。