【儀表網 儀表研發】高能量密度是儲能器件未來的重要發展方向，鋰離子電池作為性能優異的儲能器件在過去幾十年被廣泛使用。然而，目前傳統鋰離子電池正極材料的能量密度已經逼近理論值，如何進一步提升能量密度成為研究熱點。
全固態金屬鋰電池作為下一代高能量密度主流技術方案受到廣泛關注。理論上電池器件的能量密度在材料層面由其理論能量密度決定，但是在電極層面由于需要引入大量非活性成分(電解質，導電添加劑和粘合劑)用于保障電極材料離子和電子輸運能力從而使得電極材料層面的能量密度通常小于材料理論能量密度，在全固態電極中二者差距進一步擴大。因此，如何在電極層面上充分發揮材料的理論能量密度是重要的研究方向。
中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心清潔能源實驗室E01組博士生李美瑩在中國工程院院士、物理所研究員陳立泉和特聘研究員索鎏敏指導下與美國麻省理工大學教授李巨合作，提出采用全電化學活性電極構建全固態電池的新思路。通過采用高電子-離子混合導電活性物質作為正極實現100%全活性物質全固態電極，與金屬鋰負極搭配，構建出高能量密度全活性物質全固態電池，在該類新型全固體金屬鋰電池中材料層面的能量密度可以在電極層面得到100%發揮。
全電化學活性全固態電池概念最先在一系列具有電化學活性的高離子-電子過渡金屬硫化物材料中實現，并通過與高容量硫正極復合，在電極層面上實現了770Wh/kg和1900Wh/L的能量密度(商用鈷酸鋰電極層面上的能量密度為480 Wh/kg和1600Wh/L)。預計未來隨著更多新型全活性固態電極發現，有望進一步提升全固態電池能量密度，從而實現高能量密度高安全的全固態鋰電池。
相關研究成果以Dense all-electrochem-active electrodes for all-solid-state lithium batteries為題，發表在Advanced Materials上。研究工作得到懷柔清潔能源材料測試診斷與研發平臺的支持。
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