高能锂硫电池正极

高界面浓度快充

针对贫电解液工况设计的正极，通过调控高浓度界面层内表面与溶液反应路径的竞争，实现快速充电并释放超过400 Wh/kg的能量密度。

Zhou, Shiyuan · Zheng, Qizheng · Gen, Li · 唐石 · 康琪 · You-Wei, Yin · 刘三贵 · Xiao, Liangping · Ling-ling, Huang · 乔羽 · 黄云辉 · 孙世刚 · 廖洪钢

Nature 2026

具体参数

能量密度

{'zh': '>400', 'en': '>400'} Wh kg⁻¹

充电电流密度

{'zh': '26.8', 'en': '26.8'} mA cm⁻²

技术优势

承受高倍率充电

通过平衡界面反应路径，设计的电极可在4 C倍率下以26.8 mA cm⁻²的电流密度充电。

实现高能量密度

在贫电解液条件下，电池能量密度超过400 Wh kg⁻¹。

原位观测界面机制

利用原位液相电镜直接观察电极-电解液界面处的浓度驱动相分离，揭示了高浓度界面层内的竞争反应路径。

应用场景

• 锂硫电池：为高比能锂硫电池提供贫电解液工况下的快充解决方案。
• 高比能电池：通过界面调控将能量密度提升至400 Wh kg⁻¹以上。
• 金属锂电池：为锂金属电池体系提供高浓度界面层反应路径的设计依据。
• 无人机动力：满足无人机动力对高能量密度与快速充电的电池需求。