記者10月(yue)14日獲悉(xi)，中國科(ke)(ke)學(xue)技術(shu)大(da)(da)學(xue)季恒星教授研究組與美國加州大(da)(da)學(xue)洛杉磯分校、中國科(ke)(ke)學(xue)院化(hua)學(xue)研究所(suo)等(deng)機(ji)構合作(zuo)，在新(xin)型鋰離子電池(chi)電極材(cai)(cai)料研究方面(mian)取得重(zhong)大(da)(da)突破：全(quan)新(xin)設計的黑磷復合材(cai)(cai)料使鋰離子電池(chi)兼具高(gao)容量(liang)、快速(su)充電且長壽命成為可能。這項成果發(fa)表在《科(ke)(ke)學(xue)》雜(za)志上(shang)。

　　如今電(dian)(dian)動汽車(che)(che)愈發(fa)(fa)受到市(shi)場青(qing)睞，但漫長(chang)的(de)充電(dian)(dian)時(shi)間(jian)也讓人望(wang)而(er)卻步。傳統燃(ran)油汽車(che)(che)僅需5分鐘(zhong)即可(ke)滿油增程(cheng)500公(gong)里，而(er)目(mu)前市(shi)售最(zui)先進的(de)電(dian)(dian)動汽車(che)(che)則需要(yao)“坐等”充電(dian)(dian)一(yi)小時(shi)才能(neng)達到同樣的(de)增程(cheng)效果。發(fa)(fa)展具有(you)快速充電(dian)(dian)能(neng)力的(de)大(da)(da)容量鋰離(li)子電(dian)(dian)池一(yi)直是電(dian)(dian)動汽車(che)(che)行業的(de)重要(yao)目(mu)標。中國(guo)科學技術大(da)(da)學的(de)這(zhe)項最(zui)新研究突破使人類距離(li)該(gai)目(mu)標更(geng)近了一(yi)步。

　　論文第一(yi)(yi)作者金洪昌博(bo)士介紹：“在鋰(li)(li)離(li)子電池中，能量通(tong)過鋰(li)(li)離(li)子與電極材料的(de)化學反(fan)應進出電池，因(yin)此電極材料對鋰(li)(li)離(li)子的(de)傳導能力(li)是決定充電速度的(de)關鍵;另(ling)一(yi)(yi)方面，單位質量或體積(ji)的(de)電極材料容納(na)鋰(li)(li)離(li)子的(de)多少也是一(yi)(yi)個重要因(yin)素。”

　　黑(hei)磷是(shi)白磷的(de)(de)(de)同素異形體，特殊的(de)(de)(de)層狀(zhuang)結(jie)構賦(fu)予了它(ta)很強的(de)(de)(de)離子傳導能力(li)和高(gao)理論容量，是(shi)極具潛(qian)力(li)的(de)(de)(de)滿足快(kuai)充要求的(de)(de)(de)電極材料。然而黑(hei)磷容易從層狀(zhuang)結(jie)構的(de)(de)(de)邊(bian)緣開始發生(sheng)結(jie)構破(po)壞，實測性能遠(yuan)低于理論預期。

　　為此，季恒星(xing)團(tuan)隊(dui)采用“界(jie)面工(gong)程”策略將(jiang)黑磷和石墨(mo)通過磷碳(tan)共(gong)價鍵連接在(zai)一起，在(zai)穩定材(cai)料(liao)結構的同時(shi)提升了黑磷石墨(mo)復合(he)材(cai)料(liao)內(nei)部對(dui)鋰離(li)子的傳導能(neng)力。針對(dui)電(dian)極(ji)材(cai)料(liao)在(zai)工(gong)作過程中會被電(dian)解(jie)液逐漸分解(jie)的化學物質(zhi)所包裹，部分物質(zhi)會阻礙鋰離(li)子進(jin)入電(dian)極(ji)材(cai)料(liao)，就像玻璃(li)表面的灰(hui)塵阻礙光線穿(chuan)透(tou)一樣。研究團(tuan)隊(dui)用輕薄的聚合(he)物凝(ning)膠做成防塵外衣“穿(chuan)”在(zai)黑磷石墨(mo)復合(he)材(cai)料(liao)表面，使鋰離(li)子得以順利進(jin)入。

　　“我們采用常規的(de)(de)工藝路線和技(ji)術(shu)參數將黑磷(lin)復合(he)材(cai)料做成(cheng)電極片(pian)。實驗室的(de)(de)測量(liang)(liang)(liang)結果(guo)(guo)表明，電極片(pian)充電9分鐘即可恢復約(yue)80%的(de)(de)電量(liang)(liang)(liang)，2000次(ci)循環后仍可保(bao)持90%的(de)(de)容量(liang)(liang)(liang)。”論文(wen)共同第一作者、中國科學(xue)院化學(xue)研究所研究員辛森介紹(shao)說，“如(ru)果(guo)(guo)能夠實現這款材(cai)料的(de)(de)大規模生產，找到匹配(pei)的(de)(de)正極材(cai)料及(ji)其他輔助材(cai)料，并針對電芯結構(gou)、熱管理和析鋰(li)(li)防(fang)護等進(jin)行優化設計，將有(you)望(wang)獲得能量(liang)(liang)(liang)密度(du)達350瓦時/千克并具備快充能力的(de)(de)鋰(li)(li)離子電池。”

　　這樣(yang)的鋰離子(zi)電池能夠使電動汽車的行駛(shi)里(li)程(cheng)接(jie)近1000公(gong)里(li)，而特斯拉(la)Model S滿電后的行駛(shi)里(li)程(cheng)為650公(gong)里(li)。快速充電能力(li)將(jiang)使電動汽車的用戶(hu)體驗上升一個臺階。

　　埃爾派位于(yu)山東省(sheng)濰(wei)坊市(shi)安(an)丘市(shi)先進制造業產業園，擁有(you)逾(yu)50000平方(fang)米的(de)(de)機(ji)械生產基地和現代(dai)化的(de)(de)管(guan)理制度，自成立(li)以(yi)來(lai)(lai)，牢記“以(yi)粉體技(ji)術開創先進材(cai)料的(de)(de)未來(lai)(lai)”的(de)(de)使命，秉承(cheng)“合規篤信，和合共生”的(de)(de)價值觀(guan)，制定了“不(bu)求所(suo)(suo)有(you)，但求所(suo)(suo)用”的(de)(de)人才戰(zhan)略，與多所(suo)(suo)高等院校(xiao)合作簽署“產學(xue)研”發展計劃(hua)。

　　由埃爾派自(zi)主研(yan)制(zhi)的粉碎機、分級機，以及顆(ke)粒整形(xing)、包覆、修飾等關鍵(jian)技(ji)(ji)術的突破，打破了國外技(ji)(ji)術壁壘(lei)，填補了國內行業(ye)空白，大大推(tui)進(jin)了醫藥、食品、化(hua)工、礦物(wu)、新材料、固廢處理(li)等領域的技(ji)(ji)術進(jin)步和產業(ye)升級。先后榮獲科(ke)技(ji)(ji)部“科(ke)技(ji)(ji)型中小企(qi)(qi)(qi)業(ye)技(ji)(ji)術創新基金”、“山(shan)東(dong)省(sheng)首(shou)批瞪羚企(qi)(qi)(qi)業(ye)”、“山(shan)東(dong)省(sheng)隱形(xing)冠軍(jun)企(qi)(qi)(qi)業(ye)”、“高新技(ji)(ji)術企(qi)(qi)(qi)業(ye)”、“中國專(zhuan)利山(shan)東(dong)明星(xing)企(qi)(qi)(qi)業(ye)”等榮譽稱號。

　　從(cong)問題咨詢到方(fang)(fang)(fang)案(an)設計(ji)，埃爾派為(wei)客(ke)戶(hu)提供(gong)最(zui)專(zhuan)業的(de)(de)解答和最(zui)全面的(de)(de)解決辦(ban)法，并協助客(ke)戶(hu)擬(ni)定施(shi)工方(fang)(fang)(fang)案(an)，為(wei)客(ke)戶(hu)提供(gong)最(zui)專(zhuan)業的(de)(de)“保姆級(ji)”私人訂(ding)制服務(wu)。埃爾派已服務(wu)超過3000家海內外客(ke)戶(hu)，銷(xiao)路(lu)遍布亞、非(fei)、歐、美與大洋洲(zhou)的(de)(de)100多個國家和地區，歸(gui)納統計(ji)了上萬種(zhong)物料的(de)(de)超微粉(fen)碎分級(ji)解決方(fang)(fang)(fang)案(an)，贏得了客(ke)戶(hu)們的(de)(de)廣泛贊譽。

　　埃爾派建造的超微粉碎的實驗室凈化間內，配備小試、中試、小生產的超微粉氣流粉碎機、粒徑檢(jian)測、粉(fen)體特性(xing)檢(jian)測相關的儀(yi)器，可以(yi)精(jing)確分析不同原(yuan)料(liao)的性(xing)質，提供批量的原(yuan)料(liao)加工，豐富(fu)的微粉(fen)經驗和專業的粉(fen)碎設備可以(yi)大幅縮短需(xu)求方的研發周期，并解(jie)決原(yuan)料(liao)微粉(fen)化過程中遇到的各種(zhong)問(wen)題，歡迎(ying)有需(xu)要的朋友來電垂詢!

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