中科大研发新型黑鳞锂电池，9分钟可充80%电量

据中科大官网报导，中国科学技术大学季恒星教授研究组与美国加州大学洛杉矶分校、中国科学院化学研究所等机构一起研发出新型的黑鳞锂电池，其9分钟可以充80%电量，这也就意味着未来地新能源汽车能够大幅度缩短充电时间。相关研究成果已经发表在10月9日的《科学》杂志上。

说到锂离子电池，大家一定很熟悉，我们日常使用的手机电池一般都是锂离子电池。锂离子电池因具有较高的体积比能量和质量比能量，可充和无污染的特点，而深受发达国家的欢迎。

电信、信息市场的发展，特别是移动电话和笔记本电脑的大量使用，给锂离子电池带来了市场机遇，再加上近几年各国政府极力推广新能源汽车的使用，更是为锂电市场打开了新蓝海。

然而，目前商业化的电池只能提供有限的功率密度，如电池级的功率密度约为100至300W kg-1，并且通常需要相对较长的充电时间用于安全操作。为了提高电池的充电速率、比能量和寿命，具有高锂存储容量、高倍率容量和高电化学稳定性的负极材料成为了亟待解决问题。

针对该问题，众多研究者表示黑磷有望成为下一代活性阳极的理想材料。

黑鳞是常见的白磷的同素异形体，具备特殊的层状结构，所以理论上有很强的离子传导能力及电荷容量，是一种极具潜力的快充电池材料。不过现有技术中，黑鳞的结构很容易从边缘开始出现结构破坏问题，导致它的实际性能远低于理论值。

恒星教授领导的团队解决的就是黑鳞材料的结构问题，他们使用高能球磨的办法获得了黑磷纳米片与石墨纳米片并肩平行排列且通过碳－磷共价键连接的复合材料，使锂离子能够在复合材料内高效穿梭；更进一步通过聚苯胺包覆优化固态电解质介面膜，能抑制导电不良的氟化锂和碳酸盐的连续生长，从而确保有效的锂离子运输。

通过这些研究，基于黑鳞复合材料的电极片具备优异的性能，试验测试显示它能在9分钟内充入80%的电量，2000次循环之后依然有90%的电荷容量。

凭借这些性能，这种新型材料如果可以规模量产，有望制造出能量密度可达350瓦时的快充锂电子电池，电动车的行驶里程可达1000公里。

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