Anatoliy Senyshyn在FRM II的SPODI粉末衍射仪上。（图片来自慕尼黑工业大学）

慕尼黑技术大学的一个研究团队发现了一种导电率高于平均值的材料，这可能会导致高性能固态电池的开发。

与传统的可充电电池不同，固态电池不含液体，锂离子通过液体电解质从阳极移动到阴极，然后再返回。固态电池中的电解质是一种既不会泄漏也不会燃烧的固体物质。此外，这种固体电解质有助于减轻电池重量，使其理论上成为理想的替代品。

“但在实践中，目前可用的固态电解质，主要是氧化陶瓷或基于硫的化合物，已证明无法完全满足预期，”托马斯费斯勒（Thomas Fässler）表示，他在TUM的团队致力于寻找更高效的电解质。

“问题是锂离子只能在固体材料中缓慢扩散。我们的目标是更好地理解离子传输，然后利用这些知识来提高电导率。”

他们努力的结果是结晶粉末，它是锂离子的平均导体。它不含硫，但含有磷、铝和相对较高比例的锂。实验室测量表明，这种以前被忽视的物质类别具有高水平的导电性。

在很短的时间内，化学家们成功地创造了大约十几种新的相关化合物，例如，含有硅或锡而不是铝。这种广泛的新材料基础使快速优化材料财产成为可能。

为了弄清楚为什么这些元素是如此好的离子导体，Fässler和他的同事利用中子束来观察晶体内部发生的过程。

研究中子源Heinz Maier Leibnitz的粉末衍射仪负责人阿纳托利·森尼森（Anatoly Senyshyn）表示：“我们从研究反应堆中获得的中子使我们有可能找到最轻的原子。这是因为中子与原子核相互作用，而不是与原子壳层相互作用，X射线辐射就是如此。”，用于分析新的电解质材料。

“在过去，我们已经研究了新型和多样化的固体锂离子导体家族的各种成员。我们可以利用中子衍射来观察离子如何利用晶格中的自由空间移动。”

在新的物质类别中，这些自由空间的排列方式使得离子可以在所有方向上均匀移动。这是晶体中发现的高度对称性的结果，可能是超离子锂电导率的原因，TUM团队现在已经能够观察到。

因此，合成的粉末是未来固态电池极有前途的电解质候选者。Fässler表示：“我们的基础研究有可能加速更高性能电池的开发。”。

来源：www.mining.com

上海沐睿科技服务有限公司是国内专业从事汽车法规合规的第三方咨询公司，多年来，为上汽，长城，宇通，大通，爱驰，蔚来等OEM提供汽车环保法规合规服务，团队跟踪与研究全球的环保合规，期待为更多的企业提供服务。www.automds.cn      

详情咨询info@murqa.com  

免责声明：版权归原作者所有，如有侵权请联系删除；文章内容属作者个人观点，不代表本公司观点和立场。转载请注明来源；文章内容如有偏颇，敬请各位指正。