科學(xué)家開發(fā)的“電池黃油 ”可以為固態(tài)電池提供急需的動力

據(jù)外媒New Atlas報(bào)道，最近我們經(jīng)常聽到關(guān)于固態(tài)電池的消息，與傳統(tǒng)電池相比，固態(tài)電池有一定的優(yōu)勢。雖然它們還不能完全滿足日常使用，但一種新開發(fā)的類似黃油的物質(zhì)可以幫助改變這種情況。通常情況下，鋰離子電池由兩個(gè)對立的電極(陽極和陰極)組成，由液體電解質(zhì)隔開。鋰離子通過液體電解液，在充電和放電周期中，鋰離子在兩個(gè)電極之間來回流動。

但不幸的是，這種電解液往往對環(huán)境不友好，當(dāng)電池?fù)p壞或被處理時(shí)，會對電池帶來挑戰(zhàn)。此外，它們相當(dāng)易燃，因此會在被稱為熱失控的過熱過程中點(diǎn)燃。固態(tài)電池試圖通過用環(huán)保、不易燃的固體陶瓷電解液替代液體電解液來解決這些問題。但仍然存在一個(gè)問題，因?yàn)殛枠O和這種材料之間的界面可能會出現(xiàn)化學(xué)上的不穩(wěn)定，限制了離子通過的速度。

來自瑞典查爾莫斯理工大學(xué)和中國西安交通大學(xué)的研究人員正在嘗試用他們的新型夾層漿料來解決這一缺陷。質(zhì)地類似于 "冰箱里的黃油"，這種物質(zhì)被涂抹在金屬鋰陽極的表面，在它和固體電解質(zhì)之間形成一個(gè)過渡層。它由電解質(zhì)材料的納米顆粒--一種稱為LAGP的陶瓷--與離子液體組成。

當(dāng)添加到現(xiàn)有的固態(tài)電池中時(shí)，發(fā)現(xiàn)這種漿料能使電流密度增加10倍。“這種夾層使電池電芯的穩(wěn)定性顯著提高，因此能夠承受更高的電流密度，”查爾莫斯理工大學(xué)的研究人員Shizhao Xiong說。“同樣重要的是，在電池中的鋰金屬陽極上涂抹軟質(zhì)材料非常容易--就像在三明治上涂抹黃油一樣。”

有關(guān)這項(xiàng)研究的論文最近發(fā)表在《先進(jìn)功能材料》雜志上。