科技日?qǐng)?bào)記者 劉霞
德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家研制出一種由鋰、銻、鈧構(gòu)成的新型復(fù)合材料，其鋰離子傳導(dǎo)速率較現(xiàn)有材料提升逾30%，創(chuàng)下新紀(jì)錄。這一成果是固態(tài)電池領(lǐng)域的重要進(jìn)展，相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《先進(jìn)能源材料》雜志。
研究團(tuán)隊(duì)通過用金屬鈧部分置換銻化鋰中的鋰原子，在晶體結(jié)構(gòu)中精準(zhǔn)構(gòu)筑了一種特殊間隙，即晶格空位。這些微觀通道如同為鋰離子鋪設(shè)的高速公路，使其遷移更加順暢迅捷。經(jīng)其他研究團(tuán)隊(duì)交叉驗(yàn)證，新材料的鋰離子電導(dǎo)率遠(yuǎn)超現(xiàn)有材料。
研究團(tuán)隊(duì)表示，這種兼具優(yōu)異離子/電子傳導(dǎo)能力的材料，堪稱電極添加劑的理想候選。盡管還需通過系列測試才能進(jìn)入實(shí)際電池應(yīng)用，但團(tuán)隊(duì)充滿信心。而且，新材料不僅具備卓越的熱穩(wěn)定性，還能通過成熟的工藝規(guī)模化制備，目前已進(jìn)入專利申請(qǐng)階段。
值得注意的是，這種材料在設(shè)計(jì)時(shí)雖以鋰銻體系為載體，但其原理同樣適用于鋰磷等系統(tǒng)。此前保持紀(jì)錄的鋰硫材料需摻雜5種額外元素才能實(shí)現(xiàn)高性能，而新材料僅需添加鈧單質(zhì)即可。這項(xiàng)基礎(chǔ)研究的突破，或?qū)樘嵘黝惞δ懿牧系膶?dǎo)電性能開辟新路徑。
