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充电速度比肩加油,新能源动力电池迎来新突破。近日,青岛中科源本新能源有限公司研发团队研发出新型合金负极材料,成功实现硫化物全固态电池72秒极速完整充放电。
在新能源电池领域,全固态电池被公认为下一代动力电池的核心方向,其中硫化物全固态电池凭借容量大、安全性高的双重优势,成为全球研发竞逐的焦点。对电动汽车而言,快充能力是核心体验指标,也是产业化的最大难点。日常使用中,普通电池大功率快充时,内部电子、锂离子传输速度跟不上,容易出现传输拥堵、界面老化等问题,直接导致电池发热、续航缩水、使用寿命大幅变短,很难同时兼顾快充、高续航和长寿命。
长期以来,行业解决电池快充问题多采用“碎片化修补”模式:充电不稳加涂层、传导缓慢做掺杂、体积膨胀做包覆。单一问题虽能小幅改善,但多重改造叠加后,电池内部结构愈发复杂,整体稳定性和可靠性反而下降,始终无法从根源破解技术痛点。
针对这一行业瓶颈,该研发团队跳出传统修复思维,从材料底层结构创新,原创研发出Li–Al–Si–Zn四元合金负极,搭建全新电子-离子协同导电网络。这款新型负极材料如同为电池搭建了一套“立体高速交通系统”,不同组分各司其职、协同工作:锂铝相负责高速传导电子,保障电路通畅;锂锌相优化锂离子传输路径,让电量迁移更均匀高效;富硅区域则灵活缓冲电池充放电的体积变化,牢牢稳住电池结构。
相较于传统电池材料,新方案最大的优势是简化工艺、提升稳定性。传统锂负极需要复杂的防护层避免损耗,而这款合金负极自带优异的化学稳定性,无需依赖人工防护层即可稳定工作,大幅降低电池生产难度和成本,产业化优势十分显著。
实测数据显示,该新型负极搭配高镍正极组装的硫化物全固态电池,在55℃车载常规工况下性能优异,仅需72秒就能完成一次完整充放电,且历经数千次循环后仍可稳定保持高容量。该技术核心将导电、传离子、抗形变三大功能集成一体,让电池材料自带系统级稳定能力,为新一代高性能电池产业化提供了全新技术路径。
(光明日报全媒体记者刘艳杰、朱楠 通讯员刘子琪)
