颠覆!清华大学最新Joule:“无活性物质” 正极!!
电化学能源
2026-01-19 10:38
文章摘要
背景:锂硫全固态电池因其高理论比容量和高安全性被视为下一代电池的有力候选者,但硫的导电性差导致需添加大量非活性物质,降低了能量密度。传统方法通过提高硫含量来提升能量密度,却加剧了硫团聚体内部的传质限制,导致大量“死硫”无法参与反应。研究目的:清华大学团队旨在解决传统锂硫全固态电池中硫团聚体内部传质限制的关键问题,提出一种创新的“无活性物质”正极设计,通过利用硫化物固态电解质的氧化还原活性,原位生成活性物质,以突破传质瓶颈,实现高能量密度和长循环寿命。结论:研究成功开发出仅由硫化物固态电解质Li₆PS₅Cl和导电碳组成的正极,借助原位分解生成亚微米级活性物质,结合自限性反应缩短传质路径,并通过优化界面和添加LiI添加剂提升反应动力学和降低电荷转移电阻。最终,该正极在室温下实现了1277.8 Wh kg⁻¹的高能量密度和767次的长循环寿命,为高能量密度全固态锂硫电池提供了全新设计思路。
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