日本開發出“超離子”固態鋰電池

日本開發出“超離子”固態鋰電池

據美國物理學家組織網8月4日(北京時間)報道，一日本研究小組開發出一種能像電解液一樣產生電流的固態電介質，并用其制造出了固態鋰電池，其導電性可達到現有液態鋰離子電池的水平。研究人員表示，由于固體更緊密堅固，這種高導電性的固態鋰電池能在更寬的溫度范圍下供電，抵抗物理損傷和高溫的能力更強。相關研究發表在《自然·材料學》上。

鋰離子電池由于能效密度高、再充性能好、使用損耗小等優點，普遍用于消費電子領域和電動汽車。目前高能效、高密度的化學電池只能靠液態電介質才能實現，而液態介質比較脆弱，需要給電池附加多重安全防護措施，這就使得大型電池系統既復雜又昂貴。而現有的固體電介質實際電導率很低，只能達到液態電解液的10%左右，對溫度變化較敏感，工作溫度限制在了50～80℃范圍。

研究小組開發的稱為鋰超離子導體(Li10GeP2S12)的新材料，仍然用鋰作離子導體，但給它們涂了一層晶體結構層，天然晶格就成了允許離子通過的小孔，外層結構生成了讓離子能夠運動的通道。他們對這種固態鋰電池進行了測試，發現其在導電性能上達到了現有液態鋰離子電池的水平，而且新電池能在－100～100℃之間的溫度范圍內工作。

研究人員指出，這種固態電介質電池在制造上易于成型、模壓和組裝，制造工藝更加簡單而廉價，穩定性好不揮發。如果大量生產有望降低消費型電子設備的價格，尤其是在電池就占了近一半成本的電動汽車領域。

(來源:科學時報)