青島日?qǐng)?bào)社／觀海新聞8月1日訊 想象一下，如果你的手機(jī)電池不僅更安全、體積更小，而且充電一次可以用更久，那該多好？最近，科學(xué)家們?cè)陔姵丶夹g(shù)方面取得了一項(xiàng)重大突破，這可能會(huì)讓這樣的夢(mèng)想成為現(xiàn)實(shí)。

你可能聽(tīng)說(shuō)過(guò)手機(jī)、電腦和其他電子設(shè)備中使用的鋰離子電池。這些電池通過(guò)液體電解質(zhì)來(lái)儲(chǔ)存和釋放能量。但是，科學(xué)家們正在研究一種新型電池——全固態(tài)鋰電池。這種電池使用固態(tài)電解質(zhì)，而不是液體，這使得它們更安全，不會(huì)像液體電解質(zhì)那樣容易泄漏或起火。

雖然全固態(tài)鋰電池聽(tīng)起來(lái)很理想，但它們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中遇到了一些問(wèn)題。主要問(wèn)題是電池正極內(nèi)部的不同材料——比如電極材料和電解質(zhì)，在化學(xué)和物理性質(zhì)上很難完美匹配，產(chǎn)生多種界面問(wèn)題進(jìn)而影響電池的能量密度和使用壽命。這就像讓不同性格的人一起工作，他們可能會(huì)互相干擾，影響整個(gè)團(tuán)隊(duì)的表現(xiàn)。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所崔光磊研究員帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種新的材料——均質(zhì)化正極材料鋰鈦鍺磷硫硒，與傳統(tǒng)材料相比，該材料存具有多個(gè)方面的突出優(yōu)勢(shì)。

高電導(dǎo)率，讓這種新材料即便不依賴導(dǎo)電助劑也能順暢地完成充放電過(guò)程；高放電比容量，讓這種新材料在相同的重量或體積下，能夠存儲(chǔ)更多的電能，用更小的體積提供更長(zhǎng)時(shí)間的續(xù)航；低體積變化，有助于維持電池結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而延長(zhǎng)電池的使用壽命；高能量密度，讓使用這種新材料的全固態(tài)鋰電池能量密度遠(yuǎn)超“同行”；長(zhǎng)使用壽命，讓使用該材料的全固態(tài)鋰電池可以實(shí)現(xiàn)大于10000圈的超長(zhǎng)循環(huán)，電池在經(jīng)過(guò)5000次循環(huán)充電后，仍能保持80％的初始容量。

這一成果不僅提升了電池的性能，還為全固態(tài)鋰電池的商業(yè)化鋪平了道路，對(duì)開(kāi)發(fā)高能量密度、長(zhǎng)使用壽命的儲(chǔ)能設(shè)備，發(fā)展新型生產(chǎn)力，加快我國(guó)建設(shè)新型能源體系具有里程碑式的意義。日前，相關(guān)內(nèi)容在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊自然能源《Nature Energy》發(fā)表。（青島日?qǐng)?bào)／觀海新聞?dòng)浾?耿婷婷）