馬騁團隊及其合作者通過對一種經典鈣钛礦結構的固態電解質中的雜質相進行原子級觀測,雖然雜質和固態電解質結構迥異,研究者卻觀察到他們的原子在界面處能以相互外延的形式排布。經過一系列細致的結構和化學分析,研究者發現這一雜質相和高容量的富锂層狀物電極結構相同。

8月21日,頂級學術期刊《Matter》刊登中國科學技術大學的馬騁教授和他的合作者最新成果。該成果提出一種新策略,可以有效解決下一代固態锂電池中電極材料和固態電解質接觸差這一關鍵問題,合成出的固態複合物電極展現出優異的容量和倍率性能。

當前主流锂電池使用液態電解質,存在起火等安全隱患,且特定體積內能夠儲存的能量有限,但能解決這些問題的下一代固態锂電池仍存在很多尚未攻克的難題。用固態電解質替換傳統锂離子電池中的有機液態電解質可以極大緩解安全問題,且有望突破能量密度的“玻璃天花板”。然而,主流電極材料也是固態物質,由于兩種固態物質之間的接觸幾乎不可能像固-液接觸那樣充分,目前使用固態電解質的電池難以實現良好的電極-電解質接觸,電池整體性能也並不令人滿意。

馬騁團隊及其合作者通過對一種經典鈣钛礦結構的固態電解質中的雜質相進行原子級觀測,雖然雜質和固態電解質結構迥異,研究者卻觀察到他們的原子在界面處能以相互外延的形式排布。經過一系列細致的結構和化學分析,研究者發現這一雜質相和高容量的富锂層狀物電極結構相同。

利用觀察結果,研究者將成分和鈣钛礦固態電解質相同的非晶粉末在富锂層狀物顆粒的表面做成結晶,成功地在新複合物電極中實現兩種固態材料間充分、緊密的接觸。解決了電極-電解質接觸問題,這種固-固複合物電極的倍率性能可以和固-液複合物電極相媲美。更重要的是,研究者還發現這種外延的固-固接觸可以容忍很大的晶格錯配,因此他們提出的策略可適用于多種鈣钛礦固態電解質和層狀電極。

電池網(微號:mybattery)主站、微博、微信、手機客戶端及電池智庫(郵件直投)等全媒體平台及資源,每日精選電池産業鏈主流新聞、信息、數據等內容,每天覆蓋國內外近百萬用戶或讀者,咨詢熱線:400-6197-660,投稿信箱:zlhz@itdcw.com。

电池网微信
[責任編輯:陳語]

免責聲明:本文僅代表作者個人觀點,與電池網無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本網證實,對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,並請自行核實相關內容。

凡本网注明 “來源:XXX(非电池网)”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。

如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在一周内进行,以便我们及时处理。电话:400-6197-660-2 邮箱:119@itdcw.com

電解質
固態锂電池
電極