固態(tài)電池憑高安全性和高能量密度,成為未來(lái)電池技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)。相較于傳統(tǒng)的液態(tài)電解質(zhì)電池,固態(tài)電池在結(jié)構(gòu)上更為穩(wěn)定,能夠提供更高的能量輸出,同時(shí)降低了電池?zé)崾Э氐娘L(fēng)險(xiǎn),這對(duì)于提升電動(dòng)汽車的續(xù)航能力和安全性至關(guān)重要。
然而,固態(tài)電池的商業(yè)化之路并非一帆風(fēng)順。其中,固體電解質(zhì)的導(dǎo)電率和電極與電解質(zhì)之間的接觸問(wèn)題是兩大主要挑戰(zhàn)。固體電解質(zhì)的導(dǎo)電性能直接影響電池的充放電效率,而電極與電解質(zhì)之間的接觸不良則會(huì)導(dǎo)致電池性能下降。
為了解決這些問(wèn)題,全球的科研人員都在進(jìn)行不懈的努力。
近期,日本研究人員在這一領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展。他們發(fā)現(xiàn)了一種新型的燒綠石型氟氧化物材料,這種材料不僅具有高導(dǎo)電性,而且在空氣中表現(xiàn)出穩(wěn)定性,有望成為固態(tài)鋰離子電池的理想電解質(zhì)。該發(fā)現(xiàn)由東京理科大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)完成。
東京理科大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)研究和實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)燒綠石型氟氧化物在室溫下表現(xiàn)出7.0 mS cm-1的體離子電導(dǎo)率和3.9 mS cm-1的總離子電導(dǎo)率,證明了這種材料的離子電導(dǎo)率遠(yuǎn)超以往的氧化物固體電解質(zhì)。
這種新材料在-10°C至100°C的寬溫度范圍內(nèi)都能保持優(yōu)秀的電導(dǎo)率,打破了傳統(tǒng)鋰離子電池?zé)o法在低溫下使用的局限。這一特性使得該材料有望成為固態(tài)鋰離子電池的理想電解質(zhì),尤其是在需要在極端溫度條件下工作的場(chǎng)合,如航空航天領(lǐng)域。
此外,這種基于氧化物的全固態(tài)電池在安全性方面也展現(xiàn)出了巨大的優(yōu)勢(shì)。由于不存在液態(tài)電解質(zhì)泄漏或產(chǎn)生有毒氣體的風(fēng)險(xiǎn),這種電池在安全性上遠(yuǎn)超傳統(tǒng)電池。這一點(diǎn)對(duì)于電動(dòng)汽車、便攜式電子設(shè)備乃至大規(guī)模能源存儲(chǔ)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),都是一個(gè)重要的進(jìn)步。
日本研究人員的這一發(fā)現(xiàn),不僅推動(dòng)了固態(tài)電池技術(shù)的發(fā)展,也為全球電池技術(shù)的創(chuàng)新和進(jìn)步做出了貢獻(xiàn)。未來(lái),隨著研究的深入和技術(shù)的成熟,固態(tài)電池有望在電動(dòng)汽車、便攜式電子設(shè)備、大規(guī)模能源存儲(chǔ)等多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。
來(lái)源:集邦固態(tài)電池整理