中國粉體網(wǎng)訊 鋰離子電池被廣泛應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備,、電動汽車和電網(wǎng)儲能系統(tǒng),，但傳統(tǒng)鋰電池的電解液為有機(jī)液體，容易引發(fā)火災(zāi)和爆炸,。相比之下,，采用陶瓷固態(tài)電解質(zhì)（SSE）薄膜，可以阻止鋰枝晶生長,，避免因熱失控造成短路,，從而提供可行性安全解決方案,，同時提升能量密度，推動下一代鋰離子電池發(fā)展,。然而,，由于材料質(zhì)量差，目前使用的SSE薄膜的離子電導(dǎo)率較低,，大約在10-8到10-5S/cm之間,。
（圖片來源：umd）
據(jù)外媒報道,，由馬里蘭大學(xué)A.詹姆斯·克拉克工程學(xué)院（A. James Clark School of Engineering）的Liangbing Hu領(lǐng)導(dǎo)的研究小組,，最近開發(fā)了一種打印和燒結(jié)各種SSE薄膜的新方法。該團(tuán)隊將這種方法命名為“打印和輻射加熱”(PRH),，其特點是利用一種基于溶液的可打印技術(shù),，并快速進(jìn)行燒結(jié)。
在典型工藝中,，前體懸浮液被打印在基板上,，并且可以調(diào)節(jié)濃度和厚度。接著,，在1500°C左右的環(huán)境下,，經(jīng)過大約3秒的快速高溫?zé)Y(jié)，可以獲得性能和品質(zhì)都很優(yōu)異的SSE薄膜,，從而使鋰損耗達(dá)到最小化,，并實現(xiàn)高結(jié)晶度。采用這種方法,，不僅可以使SSE薄膜具有致密,、均勻的微結(jié)構(gòu)，而且能夠?qū)崿F(xiàn)良好的離子導(dǎo)電性,。值得一提的是,，只需大約5分鐘，即可完成從先體到最終產(chǎn)品的制造過程,，比傳統(tǒng)方法快約100倍。
該團(tuán)隊在概念驗證演示中展示一種基于石榴石的打印SSE薄膜,，具有高達(dá)1ms/cm的高離子導(dǎo)電率和出色的循環(huán)穩(wěn)定性,。
這種方法還可以應(yīng)用于其他多種設(shè)計，比如復(fù)雜的多層組裝,，避免在合成過程中發(fā)生交叉污染,；此外，還可用于制備其他陶瓷薄膜,，為開發(fā)高性能固態(tài)安全電池和其他基于薄膜的器件開辟新的機(jī)遇,。
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/星屑）
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