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《每日科學(xué)》網(wǎng)站（www.sciencedaily.com） 一項新興技術(shù)通過使用固態(tài)電解質(zhì)替代傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì)，有望使鋰離子電池更安全且性能更強。固態(tài)電解質(zhì)是電池中允許離子移動并產(chǎn)生電能的關(guān)鍵材料。 美國德克薩斯大學(xué)達拉斯分校的研究團隊發(fā)現(xiàn)，當兩種固態(tài)電解質(zhì)的微小顆粒混合時，界面處會形成“空間電荷層”，即電荷的積累效應(yīng)。這一現(xiàn)象可顯著提升離子遷移效率，從而優(yōu)化電池性能。該發(fā)現(xiàn)為固態(tài)電池的設(shè)計提供了新思路，未來可能應(yīng)用于移動設(shè)備和電動汽車等領(lǐng)域。相關(guān)研究最近發(fā)表在材料科學(xué)領(lǐng)域頂級期刊《ACS Energy Letters》上。 研究指出，兩種固態(tài)電解質(zhì)接觸時，由于化學(xué)勢差異，離子會在界面處聚集并形成特殊通道，使離子更易移動。這一效應(yīng)類似于混合兩種食材后獲得更佳效果，其性能超越單一材料的表現(xiàn)。該發(fā)現(xiàn)有助于科學(xué)家通過材料組合優(yōu)化固態(tài)電解質(zhì)，進而開發(fā)更高性能的固態(tài)電池。 目前，消費電子設(shè)備廣泛使用的鋰離子電池依賴液態(tài)電解質(zhì)，存在易燃風(fēng)險。盡管傳統(tǒng)電池性能已接近理論極限，但固態(tài)電池因不可燃特性更安全，且能量密度有望翻倍。然而，固態(tài)電池面臨離子遷移效率低的挑戰(zhàn)。研究團隊通過分析鋰鋯氯化物和鋰釔氯化物等固態(tài)電解質(zhì)，揭示了混合材料提升離子活性的機制，為未來優(yōu)化電池設(shè)計提供了理論支持。 |
