黑磷快充电池重大突破：10 分钟充 80%，数千次循环不衰减

4 月 23 日消息：据报道，中国科学院电工研究所马衍伟、王凯研究员团队在黑磷快充电池核心技术上取得重要突破，成功攻克了黑磷负极材料在充放电过程中面临的两大长期难题——体积膨胀剧烈与导电性差。

当前，新能源汽车和大型储能项目亟需充电更快、容量更高的电池，但传统石墨负极的性能已接近理论极限，提升空间有限。黑磷材料储锂能力远超石墨，被视为理想的下一代负极材料。然而，黑磷一直存在导电性能差、充放电时体积膨胀严重、快充条件下易衰减报废等致命缺陷，始终无法实现实际应用。

针对上述问题，科研团队从原子层面入手，创新性地在黑磷晶体内部精确构建了一种特殊的磷—氮化学键。这一方法相当于在材料内部预先“埋设”了微观开关：充电时可主动激活原本惰性的磷—磷键，大幅加快锂离子传输速度，同时有效抑制体积膨胀带来的结构破坏，使黑磷负极能够在超高倍率充电下稳定工作。

基于这项新技术，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。实测数据显示，该电池能量密度达到282瓦时/千克；快充性能极为出色，10分钟即可充入80%的电量；循环稳定性优异，经过数千次充放电后性能依然稳定。

王凯研究员表示，这项技术为下一代高能量、高功率储能电池开辟了全新路径，将有力推动我国新能源汽车、电网储能及特种储能装备的技术升级，显著提升我国在全球先进储能领域的竞争力。