|
傳統(tǒng)鋰離子電池以其高能量存儲(chǔ)和快速充電能力，廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車、無線耳機(jī)等日常設(shè)備中。然而，其液態(tài)電解質(zhì)存在安全隱患，一旦損壞或過熱可能引發(fā)火災(zāi)。為了解決這個(gè)問題，美國密蘇里大學(xué)的研究人員正在探索使用固態(tài)電解質(zhì)開發(fā)更安全、更節(jié)能的固態(tài)電池。 固態(tài)電解質(zhì)相較于液態(tài)電解質(zhì)具有更高的安全性，但固態(tài)電池在性能上一直面臨挑戰(zhàn)。當(dāng)固態(tài)電解質(zhì)與陰極接觸時(shí)，會(huì)形成一層阻礙離子和電子自由移動(dòng)的界面層，增加了電阻，損害了電池性能。這一界面層問題困擾了科學(xué)家十多年。 為了突破這一難題，密蘇里大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)使用四維掃描透射電子顯微鏡（4D STEM），在不拆解電池的情況下檢查了其原子結(jié)構(gòu)，這是該領(lǐng)域的一項(xiàng)革命性突破。通過這一技術(shù)，他們從根本上理解了電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)，并確定了界面層是固態(tài)電池性能問題的根源。 基于這一發(fā)現(xiàn)，研究團(tuán)隊(duì)正致力于開發(fā)一種薄膜材料作為保護(hù)涂層，以防止固態(tài)電解質(zhì)和陰極材料相互反應(yīng)。這種涂層需要足夠薄以防止反應(yīng)，同時(shí)不能太厚以至于阻礙鋰離子流動(dòng)。團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是在不犧牲性能的情況下，讓固態(tài)電解質(zhì)和陰極材料協(xié)同工作。 這項(xiàng)研究有望為固態(tài)電池的發(fā)展帶來重大突破，使固態(tài)電池更安全、更高效。隨著研究的深入和技術(shù)的不斷進(jìn)步，固態(tài)電池有望在未來成為主流電池技術(shù)，為人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。 《賽特科技日?qǐng)?bào)》網(wǎng)站（https://scitechdaily.com） |
