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本报讯(记者 焦以璇)电动车充电慢、冬天“趴窝”、安全隐患大……这些困扰电动车出行的难题有望被解决。近日,清华大学深圳国际研究生院康飞宇教授、贺艳兵教授团队与天津大学杨全红教授团队联合攻关,为固态锂金属电池构建出外柔内刚的梯度结构,如同为锂金属负极表面穿上“塑性铠甲”,为长期困扰行业的固态电池界面失效问题提供了全新解决策略。相关研究成果于近日在线发表在国际期刊《自然》。 固态锂金属电池因其高能量密度和高安全性,被誉为下一代动力电池的发展方向,在电动汽车和大规模储能等方面具有广阔的应用前景。尽管优势明显,但固态电池在推广应用中仍面临两大难题:如何实现快速充电,如何保证长久的使用寿命? 针对上述挑战,团队创新性地提出了“塑性富无机SEI(固体电解质中间相)”设计理念,开发出兼具优异机械性能、锂离子传输性能和梯度亲锂/疏锂特性的新型塑性SEI,大幅度提升了固态电池在大电流密度下和低温下的循环稳定性。 “犹如为锂金属负极量身定制了一套‘塑性铠甲’,既保证了在低温和大电流密度条件运行过程中界面层的结构完整性,又实现了高效的离子传输并抑制了副反应。”团队相关负责人介绍。 据悉,该工作开创性地将“塑性”作为特征指标,为新型界面层设计提供重要理论依据,为实用化固态电池“快充”与“寿命”难以兼得的问题找到了新的突破口。
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