10分钟充80%数千次不衰减！黑磷快充电池技术取得重大突破

据媒体报道，中国科学院电工研究所马衍伟、王凯研究员团队在黑磷快充电池核心技术领域取得重大进展，他们成功解决了黑磷负极材料在充放电过程中体积剧烈膨胀以及导电性能不佳等长期存在的技术难题。

目前，新能源汽车及大型储能项目迫切需要充电速度更快、容量更高的电池，然而传统的石墨负极性能已接近理论上限，进一步优化的空间十分有限。相比之下，黑磷材料的锂离子存储能力远强于石墨，被视作理想的下一代负极材料。不过，黑磷长期以来存在导电性差、充放电时体积膨胀显著、以及在快速充电条件下容易老化失效等致命缺陷，导致其一直未能实现实际应用推广。

针对这些挑战，研究团队从原子尺度出发，创新地在黑磷晶体内部精确引入了一种特殊的磷—氮化学键。这种做法相当于在材料内部预先设置了“微观开关”：在充电过程中，它能主动激活原本不活跃的磷—磷键，从而大幅加快锂离子的传输速度，同时有效减少体积膨胀对结构造成的破坏，使得黑磷负极能够在极高倍率充电条件下保持稳定运行。

基于这一新方法，团队成功开发出以黑磷为负极、磷酸铁锂为正极的软包电池原型。测试结果显示，该电池能量密度达到282瓦时/千克；快充性能非常突出，仅需10分钟即可充电至80%的电量；循环寿命表现优异，在经历数千次充放电循环后仍能保持稳定的性能。

王凯研究员指出，这项技术为下一代高能量、高功率储能电池开辟了全新道路，将有力促进我国新能源汽车、电网储能及特种储能装备的技术升级，进一步巩固我国在全球先进储能领域的竞争优势。

来源：快科技