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固态电池研究新成果:准固态浆料可使电流密度提高10倍

4月6日发表在化学及材料学科领域国际顶级期刊Advanced Functional Materials(先进功能材料)的一项研究表明,固态电池层涂有类似黄油状的材料可以使电池更稳定、电流密度提高十倍。此项研究是由瑞典查尔姆斯理工大学、丹麦技术大学、西安交通大学以及国防科技大学四家大学的研究人员联 手完成的。



类似于黄油的材料并非是什么乳制品,而是离子液体电解质和LAGP(Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3)纳米粒子的结合体,将其放置在由NASICON制成的固体电解质和锂金属阳极之间时,就会发生上述魔力。其中,NASICON是钠(Na)超离子导体的首字母缩写,因其电导率可以与液体电解质的电导率相媲美,是固态电池最有希望的固体电解质之一。



NASICON的最大问题是,它与锂金属阳极的配合效果不佳。当他们直接接触时,会形成化学上不稳定状态。因此,四家大学的研究人员联手开发了这一可扩展中间夹层。为了便于理解,研究人员将固态电池与非常干的三明治进行了比较。像蛋黄酱一样,准固态浆料为元素带来了和谐,并使它们保持在一起,从而使固态电池更稳定。不仅如此,浆料还将电流密度提高了10倍,这对于快速充电或放电非常有用。浆料的另一个积极作用是,它可以防止在高温(300ºC)下热失控。



研究人员唯一明显的担忧是离子液体会使这些固态电池的生产成本更高。来自查尔姆斯理工大学的物理系教授亚历山大·马蒂奇(Aleksandar Matic)预言,这种固态电池有望在5年后进入市售环节。


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