低成本一体化卤化物材料助力高能量密度全固态电池突破

为解决全固态电池(ASSBs)中阴极材料Li+/e?传导性不足、机械稳定性差等关键问题，研究人员开发出新型卤化物材料Li1.3Fe1.2Cl4。该材料通过可逆Fe2+/Fe3+氧化还原反应实现529.3 Wh kg?1电极能量密度，并展现动态自修复特性，在5 C倍率下循环3000次仍保持90%容量。与富镍层状氧化物整合后能量密度提升至725.6 Wh kg?1，为下一代高能量密度全固态电池提供创新解决方案。

　　

这项突破性研究展示了一种革命性的卤化物材料Li_1.3Fe_1.2Cl₄，它像"变形金刚"般在充放电过程中展现奇妙特性。该材料骨架中，锂离子(Li⁺)和电子(e^?)如同在高速公路上飞驰，实现快速传输。更神奇的是，铁原子(Fe)会在晶体结构中跳起"原子华尔兹"——发生可逆迁移，同时材料还会从脆性状态转变为韧性状态，就像具有自愈能力的"液态金属"。

这种动态行为赋予材料惊人的529.3瓦时每千克(Wh kg^?1)能量密度，相当于当前商用锂离子电池的1.5倍。当与镍基材料"强强联手"时，能量密度更是飙升至725.6 Wh kg^?1。在严苛的5倍率(5 C)测试中，经过3000次充放电循环后仍保持90%容量，展现出媲美"马拉松选手"的持久耐力。

这项研究为全固态电池(ASSBs)领域开辟了新赛道，证明卤化物材料不仅能解决传统阴极的导电添加剂依赖问题，还能通过独特的动态特性实现"一材多能"。这种"简约而不简单"的设计理念，或将改写下一代高能量密度储能器件的游戏规则。