近日，山东能源研究院（中国科学院青岛生物能源与过程研究所）成功开发全固态锂电池正极材料，实现了电池能量密度和使用寿命的双重突破，有望为新能源汽车、储能电网、深海深空装备等提供安全耐久的能源支持。
全固态电池是一种由正极、负极和固态电解质组成的新型电池。其中，正极材料以氧化锂钴、磷酸铁锂、镍锰酸锂等为主；负极材料以硅、金属锂为主；固体电解质以聚合物、氧化物、硫化物为主。全固态电池在充放电过程中，不会发生电解液泄露、自燃等问题，可以彻底消除安全隐患，具有安全性高、寿命长和能量密度高的优点。全固态锂电池是目前全球研究热点，有望成为最快实现规模化量产的技术路线。日本丰田、韩国三星，以及国内宁德时代（福建）、卫蓝新能源（北京）等企业都在积极布局。但是全固态锂电池所采用的正极材料导电率偏低，现有解决方案均是通过添加导电剂来提升导电率，而导电剂的使用一方面降低了电池的能量密度，另一方面与正极材料发生化学反应，影响了电池寿命。为解决这一难题，山东能源研究院经过多年的研究探索，突破了电极均质化、零应变等关键技术，开发出无需使用导电剂的全新正极材料（锂钛锗磷硫硒）。该材料电容量高达250mAh/g（传统材料约200mAh/g），体积形变小于1.2%（传统材料约为2.46%），电子电导率是使用导电剂正极材料的4-5倍。基于该正极材料的全固态锂电池能量密度达到390Wh/kg，是目前公开报道长循环全固态锂电池的1.3倍，电池在经过5000次循环充放电后，仍能保持80%的初始容量，可完全满足动力设备的使用需求，实现了能量密度和使用寿命的双重突破。
全固态锂电池正极材料制备技术的突破，对于开发高能量密度、长使用寿命的储能设备具有重要意义。该成果于7月31日在国际顶尖期刊《自然·能源》发表。目前，山东能源研究院正在与锂离子电池生产企业协同合作，布局建设年产吨级的正极材料生产线，开展全固态锂电池技术的研发和验证，加快实现批量化生产，助力山东省新型储能产业的快速发展。
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