新策略使锂离子电池实现超级快充

近日，中国科学技术大学联合加州大学洛杉矶分校团队研发了一种全新的“固相电催化”方法，并成功将其应用在纯固相反应的负极材料中，从而实现了锂离子电池可以超级快速充电。相关成果日前发表于《美国化学会志》。

以合金化反应来存储锂离子的负极材料（如硅、磷等），相对于传统的石墨负极具有明显更高的比容量。然而，这类负极材料在存储锂离子过程中，迟缓的锂化反应动力学是限制该材料体系快充性能的主要因素。催化合金化反应负极材料和锂离子的反应动力学目前仍然是研究空白。

对此，中国科学技术大学教授季恒星、武晓君团队联合加州大学洛杉矶分校教授段镶锋团队，提出异质原子掺杂催化和进化类负极材料的转化反应速率，将合成的硫掺杂磷负极和商用的钴酸锂正极配对组装的软包电池，成功实现了锂离子电池在达到302瓦时每千克高能量密度的同时，实现9分钟充电至80%，并且该快充性能能够稳定循环超过300圈。

该研究是季恒星团队在高功率、高能量锂离子电池领域的最新成果，对快充型电池产业化和新型电催化反应的基础研究具有推动作用。