“中美科学家研制出可快充的锂离子电池材料”

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充电速度慢、续航距离短是目前制约电动汽车快速发展的首要因素之一。 据中国科学技术大学介绍，该校季恒星教授研究组与美国加州大学洛杉矶分校、中科院化学研究所等合作，开发出充电9分钟可以恢复电池约80%的电量，兼具快速充电、高电荷容量、长寿命优点的锂离子电池。 该成果于10月9日发表在国际权威学术杂志《科学》上。

新设计的黑磷复合材料使高容量、快速充电、长寿命兼备的锂离子电池成为可能。 论文的第一作者金洪昌博士表示，另一方面，能量通过锂离子和电极材料的化学反应进出电池。 一方面因为该电极材料对锂离子的传导能力是决定充电速度的关键，另一方面，每质量和体积的电极材料中容纳了多少锂离子也是重要的因素。

黑磷是白磷的同素异形体，特殊的层状结构赋予较强的离子传导能力和较高的理论容量，是极具潜力的满足快速充电要求的电极材料。 但是，黑磷在层状结构的边缘容易发生结构破坏，实测性能远远低于理论预想。 四级恒星小组采用界面工程战略将黑磷和石墨通过磷碳共价键结合，稳定了材料结构，提高了黑磷石墨复合材料内部对锂离子的传导能力。

我们使用常规工艺路线和技术参数将黑磷复合材料制成电极片。 实验室测量结果显示，电极片充电9分钟后可恢复约80%的电量，2000个循环后仍可维持90%的容量。 联合第一作者、中科院化学研究所研究员辛森表示，只要实现该材料的大规模生产，找到匹配的正极材料和其他辅助材料，对比电池结构、热管理、锂分解防护等优化设计，能量密度达到350WHR/kg，具有快速充电能力的锂

据悉，能量密度为每公斤350瓦的锂离子电池，可以使电动汽车的行驶距离接近1000公里。 结合快速充电能力，电动汽车的顾客体验将大大提高。 (记者常河通讯员范琼)