中科院攻克黑磷快充瓶颈:10分钟充至80%,能量密度达282Wh/kg

科技区角 2026-04-23 15:01

【区角快讯】当新能源汽车的续航焦虑逐渐被充电速度所取代,电池技术的每一次微小迭代都牵动着产业神经。4月23日,一则来自中国科学院电工研究所的消息引发关注:马衍伟与王凯研究员领衔的团队,在黑磷快充电池的核心技术上实现了关键性跨越,彻底解决了该材料长期面临的导电性低下及充放电体积剧烈膨胀等顽疾。



眼下,无论是电动汽车还是大型储能电站,对高容量、快充电的需求日益迫切。然而,传统石墨负极的性能天花板已隐约可见,提升空间极为有限。相比之下,黑磷凭借远超石墨的储锂能力,曾被寄予厚望,却因导电差、易衰减报废等致命缺陷,始终难以走出实验室,无法实现商业化落地。

面对这一困境,科研团队选择从原子尺度破局。他们创新性地在黑磷晶格内部精准构筑了磷—氮化学键,这如同在材料深处预埋了“微观开关”。在充电过程中,这些键能主动激活原本惰性的磷—磷键,不仅大幅提升了锂离子传输速率,更有效抑制了体积膨胀引发的结构崩塌,使得黑磷负极在超高倍率充电下依然保持稳定。

基于此项突破,团队成功制备出以黑磷为负极、磷酸铁锂为正极的软包电池原型。实测数据令人振奋:其能量密度高达282瓦时/千克;快充表现更是惊艳,仅需10分钟即可充入80%电量;即便历经数千次循环,性能依旧稳健,未见明显衰减。

王凯研究员指出,这一成果为下一代高能量、高功率储能器件开辟了全新路径。它不仅将推动我国新能源汽车、电网储能及特种装备的技术升级,更将在全球先进储能领域的竞争中,为中国增添一份厚重的筹码。

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