实验室测试数据显示,50C超高倍率下循环1460次后,容量保持率可达80%;在更贴近量产电芯的高面载量测试条件下,2C倍率循环520次后容量保持率仍达86%。

图片来源:中科本源

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据“中科本源”发布消息,近日,该团队开创性提出“电子-离子协同导电网络”(EICN)设计策略,开发出新型ASZ@Li 四元合金负极,仅72秒即可完成一次完整充放电,这是车载硫化物全固态电池超快充领域的重大突破。

ASZ@Li 四元合金负极通过锂铝相、锂锌相和富硅区域的功能协同,实现了电子导电、离子传输和结构稳定性的统一:

锂铝相搭建连续的电子传导网络,保障大电流场景下的高速电子输运;

锂锌相凭借强亲锂特性,构筑均匀通畅的锂离子扩散通道,优化固-固界面的传质效率;

富硅区域承担核心可逆储锂功能,同时缓冲充放电过程中的体积形变,维持电极结构的长期稳定。

ASZ@Li合金负极在硫化物全固态电池中的性能

图2 ASZ@Li合金负极在硫化物全固态电池中的性能

三类功能组分形成互补协同效应,在单一负极材料体系中同步实现了高电子电导、快离子传输与优异的结构稳定性,破解了传统负极“倍率-寿命-能量密度”难以兼顾的矛盾。

实验室测试数据验证了该材料的优异性能:50C超高倍率下循环1460次后,容量保持率可达80%;在更贴近量产电芯的高面载量测试条件下,2C 倍率循环 520 次后容量保持率仍达 86%。

中科本源表示,该项成果提供了一种可推广的设计范式——对合金负极进行多相功能分区,用材料组分差异实现电子、离子、结构的协同,而非依赖外部界面工程打补丁。

EICN策略的底层逻辑是:在设计之初就把电子导电、离子传输、力学缓冲三项功能集成于同一体系,让材料本身具备“系统级”的自洽能力。这种“分工明确、协同增效”的设计理念,理论上可以推广到其他电池体系。

四元合金的电子/离子协同导电创新理念,将突破车载全固态电池倍率瓶颈,解决全固态电池量产落地的行业痛点,推动国内率先实现硫化物全固态电池量产上车。

[责任编辑:夏末]

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