科技日報記者 劉霞
德國慕尼黑工業(yè)大學等機構的科學家研制出一種由鋰、銻、鈧構成的新型復合材料，其鋰離子傳導速率較現(xiàn)有材料提升逾30%，創(chuàng)下新紀錄。這一成果是固態(tài)電池領域的重要進展，相關論文發(fā)表于最新一期《先進能源材料》雜志。
研究團隊通過用金屬鈧部分置換銻化鋰中的鋰原子，在晶體結構中精準構筑了一種特殊間隙，即晶格空位。這些微觀通道如同為鋰離子鋪設的高速公路，使其遷移更加順暢迅捷。經(jīng)其他研究團隊交叉驗證，新材料的鋰離子電導率遠超現(xiàn)有材料。
研究團隊表示，這種兼具優(yōu)異離子/電子傳導能力的材料，堪稱電極添加劑的理想候選。盡管還需通過系列測試才能進入實際電池應用，但團隊充滿信心。而且，新材料不僅具備卓越的熱穩(wěn)定性，還能通過成熟的工藝規(guī)模化制備，目前已進入專利申請階段。
值得注意的是，這種材料在設計時雖以鋰銻體系為載體，但其原理同樣適用于鋰磷等系統(tǒng)。此前保持紀錄的鋰硫材料需摻雜5種額外元素才能實現(xiàn)高性能，而新材料僅需添加鈧單質即可。這項基礎研究的突破，或將為提升各類功能材料的導電性能開辟新路徑。
