中科大官網(wǎng)報(bào)道，這項(xiàng)研究是由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)季恒星教授研究組與美國加州大學(xué)洛杉磯分校、中國科學(xué)院化學(xué)研究所等機(jī)構(gòu)合作的，論文已經(jīng)發(fā)表在10月9日的《科學(xué)》雜志上。
這次的研究使用了黑鱗作為電池材料，它是常見的白磷的同素異形體，具備特殊的層狀結(jié)構(gòu)，所以理論上有很強(qiáng)的離子傳導(dǎo)能力及電荷容量，是一種極具潛力的快充電池材料。
不過現(xiàn)有技術(shù)中，黑鱗的結(jié)構(gòu)很容易從邊緣開始出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞問題，導(dǎo)致它的實(shí)際性能遠(yuǎn)低于理論值。
圖1.黑磷復(fù)合負(fù)極材料結(jié)構(gòu)和儲鋰性能
恒星教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)解決的就是黑鱗材料的結(jié)構(gòu)問題，他們使用高能球磨的辦法獲得了黑磷納米片與石墨納米片并肩平行排列且通過碳-磷共價(jià)鍵連接的復(fù)合材料，使鋰離子能夠在復(fù)合材料內(nèi)高效穿梭;更進(jìn)一步通過聚苯胺包覆優(yōu)化固態(tài)電解質(zhì)界面膜，使鋰離子能夠快速進(jìn)入復(fù)合材料。
通過這些研究，基于黑鱗復(fù)合材料的電極片具備優(yōu)異的性能，試驗(yàn)測試顯示它能在9分鐘內(nèi)充入80%的電量，2000次循環(huán)之后依然有90%的電荷容量。
憑借這些性能，這種新型材料如果可以規(guī)模量產(chǎn)，有望制造出能量密度可達(dá)350瓦時(shí)的快充鋰電子電池，電動車的行駛里程可達(dá)1000公里。
