中國(guó)粉體網(wǎng)訊  韓國(guó)科學(xué)技術(shù)研究院（Korea Institute of Science and Technology，KIST）能源材料中心的Hyoungchul Kim博士研究團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)了一款基于硫化物的超離子導(dǎo)體,，可作為一種高性能固態(tài)電解質(zhì),，用于全固態(tài)電池。此種新材料能夠在室溫下,，讓鋰離子的電導(dǎo)率達(dá)到10.2 mS/cm,，可與典型鋰離子電池中使用的液態(tài)電解質(zhì)相媲美。此外,，該研究團(tuán)隊(duì)還研發(fā)了一種新型合成技術(shù),，可以將現(xiàn)有合成技術(shù)的處理時(shí)間縮短三分之一以上。預(yù)計(jì)該項(xiàng)技術(shù)將極大地加速超離子固態(tài)電解質(zhì)材料的量產(chǎn),，促進(jìn)全固態(tài)電池的商業(yè)化,。

（圖片來(lái)源：韓國(guó)科學(xué)技術(shù)研究院）

目前，基于液態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池主要用于電動(dòng)汽車(chē)和儲(chǔ)能設(shè)備,。不過(guò),，由于此種電池的安全問(wèn)題被屢次提及，人們對(duì)現(xiàn)有采用易燃液態(tài)電解質(zhì)的電池的各種擔(dān)憂也有所增加,。為了解決這一安全問(wèn)題,，最近，全固態(tài)電池技術(shù)（所有的電池組件都被固態(tài)材料取代）引起了極大的關(guān)注,。不過(guò)，與鋰離子可以自由移動(dòng)的液態(tài)電解質(zhì)不同,，由于鋰離子的移動(dòng)被限制在一個(gè)堅(jiān)硬的固態(tài)晶格中,，固態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電導(dǎo)率只有液態(tài)電解質(zhì)的1/10至1/100。這一點(diǎn)也成為研發(fā)固態(tài)電池技術(shù)中最重要,、最困難的挑戰(zhàn)之一,，而且也有巨大的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

Kim博士研究團(tuán)隊(duì)采用一種稱(chēng)為硫銀鍺礦的硫化物晶體結(jié)構(gòu),，研發(fā)出一種具有超強(qiáng)導(dǎo)電性的固態(tài)電解質(zhì),。同時(shí)，由于該晶體結(jié)構(gòu)的鋰離子濃度高且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,，因而具有很高的應(yīng)用前景,。不過(guò)，由于該結(jié)構(gòu)的獨(dú)特性,，將鋰離子困在一個(gè)位于硫銀鍺礦晶體的八面體籠中,，其鋰離子電導(dǎo)率仍然低于4 mS/cm。然而,，該研究團(tuán)隊(duì)最近研發(fā)了一種新型鋰離子通道,，通過(guò)應(yīng)用一種技術(shù),，在特定的原子位置上，選擇性地替換掉一種鹵素元素——氯,，從而讓鋰離子能夠穿越該八面體籠,。KIST研發(fā)的新型固態(tài)電解質(zhì)材料的鋰離子電導(dǎo)率達(dá)到了10.2 mS/cm，與室溫下傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì)相當(dāng),，而且在各種電池工作條件下仍能保持電化學(xué)穩(wěn)定性,。

此外，由KIST研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新型合成法由于可能將超離子固態(tài)電解質(zhì)材料的量產(chǎn)率大幅提高,，而受到了更多關(guān)注,，因?yàn)閭鹘y(tǒng)固態(tài)反應(yīng)工藝需要幾天以上的處理時(shí)間，而該研究提出的簡(jiǎn)單合成法將納米晶成核工藝與紅外快速熱處理技術(shù)相結(jié)合,，將處理時(shí)間縮短至10小時(shí)以內(nèi),。

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/墨玉）

注：圖片非商業(yè)用途，存在侵權(quán)告知?jiǎng)h除,！