陶瓷納米纖維提升鋰離子電池性能

陶瓷納米纖維提升鋰離子電池性能

上海科技大學于2017年4月9日表示，他們用有序排列的陶瓷納米纖維顯著提高了鋰離子電池安全性和穩定性，為高性能全固態電池產業化奠定了基礎。

傳統的鋰離子電池使用的是易揮發、易燃、易爆的有機液態電解液，電池使用過熱或不當會存在電池爆炸的安全隱患。而用固態電解質替代液態電解質的全固態鋰離子電池，能量密度、熱穩定性、使用壽命以及安全性都有了大幅度提升，且在柔性電子設備、汽車動力電池以及電網儲能電池等方面均有顯著優勢。然而，相比于液態電解質，固體電解質的電導率較低，限制了全固態鋰離子電池商業化的應用。

上海科技大學和斯坦福大學材料科學與工程學院合作研究發現，將陶瓷納米纖維摻入固體聚合物電解質是提高其電導率的有效方法。納米纖維的表面是鋰離子快速傳導的通道，表面導電率可以和液體電解質相媲美。同隨機分散排列的納米纖維相比，有序排列的納米纖維可以進一步將固體聚合物電解質電導率提高10倍。原因在于，取向排列的納米纖維避免了無規則納米纖維交叉產生的結點，從而鋰離子可以無阻礙的在兩個電極之間傳導。此外，摻入陶瓷納米纖維后，固體聚合物的化學穩定性也獲得大幅提高。

(通訊員 錢伯章)