8月12日消息，近期，中国科学院青岛生物能源与过程研究所固态能源系统技术中心在全固态锂电池领域取得了显著的突破。该中心的科研团队创新地设计出一种均匀化正极材料，成功打破了全固态锂电池复合正极的传统模式，并在实验中成功制备了具有高能量密度和长循环寿命的全固态锂电池。
具体来说，研究团队通过调整LiTi2(PS4)3的电导率与充放电容量，开发出了一种同时具备高离子电导率、高电子电导率和高放电比容量的新材料Li1.75Ti2(Ge0.25P0.75S3.8Se0.2)3。这一突破性的材料，拥有传统层状氧化物正极材料1000倍以上的离子和电子电导率。而这种提升不仅仅是数字上的，有效验证研究团队期望大幅提高电池性能的愿景。
相比当前被广泛使用的高镍正极材料，该新材料的比容量也有显著提升，极大地提高了电池的能量密度。若按常规手段生产，全固态锂电池在充放电过程会发生显著的体积形变，这一问题使得电池寿命缩短，性能下降。然而，使用这种新材料构建的电池，仅发生了1.2%的体积形变，远低于传统层状氧化物正极材料的50%，极大地增强了电池的稳定性和可靠性。
新材料带来的不仅仅是性能的提升。在充放电循环寿命方面，使用100%活性材料的全固态锂电池在经过5000次循环后，仍能保持初始容量的80%。这意味着，电池寿命得到了显著的延长，这在目前报道的长循环全固态锂电池中处于领先地位。更让人振奋的是，这款新电池的能量密度达到了390Wh/kg，是现有报道中的长循环全固态锂电池能量密度的1.3倍。
这种均匀化正极策略与传统复合正极相比，极大地提高了材料的均匀性，使得电解质与正极材料在充电过程中形成稳定的界面，有效降低了界面电阻，增强了离子导通能力。同时，这种设计也使得电池在高倍率充放电时，性能表现依然出色，从而满足了高功率应用场景的需求。
此项研究不仅在理论上证明了新材料在全固态锂电池中的巨大潜力，更为未来高效储能设备的开发提供了坚实的基础。这种创新的研究成果对于推动全固态锂电池的快速商业化具有重要意义，将可能带来储能技术的一场革命。在电动汽车、可再生能源储能系统等领域，这一突破有望解决目前面临的电池寿命短、能量密度低、安全性差等问题，推动行业技术水平不断攀升。
总的来看，中国科学院青岛生物能源与过程研究所的这一突破不仅标志着在全固态锂电池领域的技术进步，更指明了未来储能装置开发的新方向，具有深远的影响力。
