介孔高能磷酸盐微晶玻璃快离子导体材料的生物合成研究

磷酸铁锂制备条件苛刻、室温电导率低、堆积密度低等弱点严重制约了其性能发挥，无法满足动力电池对高容量的需求。本研究提出"多级纳米代谢能网络介孔结构"的概念，以酵母细胞为催化模板反应器，通过酵母细胞中高能磷酸化合物（代谢能ATP磷酸三腺苷）的生物氧化还原反应和代谢能转化，建立代谢能原位贮藏和功能复制方法，用磷酸盐复制酵母细胞中的多级纳米代谢能网络结构，利用酵母全细胞酶催化技术和自主知识产权技术，批量合成具有多级纳米代谢能网络介孔结构的高能磷酸盐微晶玻璃快离子导体材料。研究其合成机理和对锂离子传导和嵌脱性能的调控规律及提高电化学性能的作用机理，并研究其在水溶液电解质锂离子动力电池正极材料方面的应用。这种微生物科学和材料科学交叉学科的原始创新技术简单易控，效率高、成本低、能耗低，结构稳定重复性好，无污染，易产业化，为高容量锂离子动力电池由实验室走向实际应用提供了一条可行的新途径。