日本團隊研發出高導電性的固態電解質
新華社東京7月23日電(記者錢錚) 日本東京工業大學等機構參與團隊近期在美國《科學》雜誌上發表論文說,他們研發出一種高導電性的固態電解質“鋰超離子導體”,並成功用這種新型電解質使全固態鋰電池特性有了顯著提升。
東dong京jing工gong業ye大da學xue近jin日ri發fa布bu公gong報bao說shuo,在zai新xin研yan究jiu中zhong,研yan究jiu團tuan隊dui力li爭zheng同tong時shi達da成cheng多duo項xiang提ti升sheng鋰li電dian池chi性xing能neng的de目mu標biao,其qi中zhong關guan鍵jian是shi開kai發fa出chu高gao導dao電dian性xing的de固gu態tai電dian解jie質zhi材cai料liao。團tuan隊dui以yi此ci前qian報bao告gao的de固gu態tai導dao體ti鋰li鍺zhe磷lin硫liu化hua物wu為wei基ji礎chu,嚐chang試shi最zui大da限xian度du發fa揮hui其qi離li子zi導dao電dian性xing能neng。他ta們men對dui鋰li鍺zhe磷lin硫liu化hua物wu進jin行xing了le“高熵化”設計改進,開發出在室溫下離子電導率達32毫西門子/厘米的新材料。在零下50攝氏度至零上55攝氏度的溫度範圍內,新材料離子電導率為原鋰鍺磷硫化物導體的2.3至3.8倍。
公報說,以這種新材料作為固態電解質,研究人員製成了膜厚度達1毫米的鈷酸鋰正極,這種電極單位麵積的容量可提升至迄今全固態電池最大值的1.8倍。
研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)通(tong)過(guo)對(dui)新(xin)材(cai)料(liao)的(de)晶(jing)體(ti)結(jie)構(gou)分(fen)析(xi)發(fa)現(xian),這(zhe)種(zhong)新(xin)材(cai)料(liao)呈(cheng)現(xian)複(fu)雜(za)且(qie)非(fei)常(chang)不(bu)規(gui)則(ze)的(de)元(yuan)素(su)分(fen)布(bu)。進(jin)一(yi)步(bu)研(yan)究(jiu)這(zhe)種(zhong)元(yuan)素(su)分(fen)布(bu)對(dui)離(li)子(zi)電(dian)導(dao)率(lv)的(de)影(ying)響(xiang),結(jie)果(guo)顯(xian)示(shi),新(xin)材(cai)料(liao)中(zhong)鋰(li)離(li)子(zi)移(yi)動(dong)時(shi)的(de)能(neng)量(liang)勢(shi)壘(lei)僅(jin)為(wei)原(yuan)導(dao)體(ti)的(de)一(yi)半(ban),這(zhe)是(shi)新(xin)材(cai)料(liao)離(li)子(zi)電(dian)導(dao)率(lv)顯(xian)著(zhu)升(sheng)高(gao)的(de)原(yuan)因(yin)。
公報說,本項成果將為純電動汽車、智能電網等領域使用的下一代蓄電設備的研發帶來新方向。
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