本站訊（通訊員 張華）鋰離子電池目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品、電動(dòng)汽車以及大型儲能系統(tǒng)。隨著市場的蓬勃發(fā)展，面向更高能量密度以及更低成本的鋰離子電池的需求迫在眉睫，其中正極材料性能和價(jià)格又占據(jù)了鋰離子電池的核心地位。目前使用的合成方法不僅能耗高而且時(shí)間長（數(shù)小時(shí)至數(shù)十小時(shí)不等），天津大學(xué)陳亞楠、胡文彬、許運(yùn)華教授研究發(fā)現(xiàn)了一種可以在數(shù)秒內(nèi)合成正極材料的高溫?zé)釠_擊策略。他們通過高溫?zé)釠_擊策略合成了包括錳酸鋰、鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等材料在內(nèi)的幾種典型正極材料。該發(fā)現(xiàn)為高性能低成本正極材料的高效合成開辟了一條新的途徑。其研究成果《鋰離子電池正極材料的超快速非平衡合成》發(fā)表在國際頂級期刊《先進(jìn)材料》上。

相對于傳統(tǒng)的正極材料合成方法采用的3-5 °c/分鐘的低升溫速率，高溫?zé)釠_擊策略則實(shí)現(xiàn)了10000 ℃/分鐘的超高升溫速率。由于升溫速率低，傳統(tǒng)方法合成正極材料往往需要數(shù)小時(shí)甚至數(shù)十小時(shí)的反應(yīng)時(shí)間。該高溫?zé)釠_擊策略的超高升溫速率則可以在數(shù)秒鐘內(nèi)就合成正極材料。

此外，高溫?zé)釠_擊策略在反應(yīng)過程還形成了氧空位和小顆粒的形貌，這些又使得新合成的正極材料表現(xiàn)出了優(yōu)異的電池性能。以使用高溫?zé)釠_擊技術(shù)合成的鈷酸鋰正極材料為例，該材料在300次電池循環(huán)充放電后仍展示了84.6%的能量密度穩(wěn)定性；同時(shí)該材料還表現(xiàn)出優(yōu)秀的快充性能，數(shù)分鐘即可給手機(jī)或平板電腦充滿電。

作為一種通用的方法，該高溫?zé)釠_擊技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)一系列高性能鋰離子電池正極材料的高效率制造。該方法具有的耗時(shí)極短，能耗少，易規(guī)模化等特點(diǎn)使其具有很高的工業(yè)價(jià)值、成本優(yōu)勢以及市場潛力。高效率低能耗的鋰離子正極材料合成也將為我國節(jié)能減排以及實(shí)現(xiàn)碳中和做出貢獻(xiàn)。

（編輯 劉曉艷 賈晨航）