研究人員提前為高能電池充電

研究人員已經開發出一種提高鋰離子電池效率的新方法。通過生長立方晶體層，科學家們在電池的電極之間形成了一個薄而致密的連接層。這項由Nobuyuki Zettsu教授和Teshima Katsuya教授領導的研究。作者在科學報告中發表了他們的結果。

“由于液體電解質的某些固有特性，例如低的鋰傳輸數，固/液界面的復雜反應以及熱不穩定性，在任何當前的電化學裝置中都不可能同時獲得高能量和功率， 》的第一作者Nobuyuki Zettsu說。

鋰離子電池可充電，可為手機，筆記本電腦，電動工具等設備供電，甚至為電網存儲電能。它們對溫度通量特別敏感，已知會引起火災甚至爆炸。針對液體電解質的問題，科學家們正在努力開發出一種更好的無液體全固態電池。

Zettsu說：“盡管全固態電池具有預期的優勢，但必須改善其功率特性和能量密度，才能將其應用于遠程電動汽車等技術中。” “全固態電池的低倍率能力和低能量密度部分是由于缺乏合適的固-固異質界面形成技術，與液體電解質系統相比，該技術具有較高的標志性電導率。”

Zettsu和他的團隊在用作溶劑(助熔劑)的熔融LiOH中生長了石榴石型氧化物固體電解質晶體，該晶體在電極生長時將其粘結成固態。已知一種可以立方生長的特定晶體化合物，研究人員可以控制該層的厚度和連接面積，該層充當陶瓷隔板。

Zettsu寫道：“電子顯微鏡觀察表明，表面被清晰界定的多面體晶體密集覆蓋。每個晶體都與相鄰的晶體相連。”

Zettsu還說，當將電解質層堆疊在電極層上時，新生長的晶體層可能是理想的陶瓷隔板。

Zettsu寫道：“我們相信我們的方法對界面處的副反應具有抵抗力，可能會導致生產出具有薄而致密的界面的理想陶瓷隔板。”他指出，在此特定實驗中使用的陶瓷太厚，無法使用在固體電池中。“但是，只要電極層可以做得薄至100微米，堆疊層就可以用作固體電池。”

一百微米約為人發的寬度，略小于當代鋰離子電池中標準電極層厚度的兩倍。Zettsu表示：“全固態電池有望成為儲能設備的候選者。”他指出，研究人員與私人公司之間已經進行了數次合作，其最終目標是在2020年奧運會上展示全固態電池樣品。東京。

Zettsu和其他研究人員計劃在2022年之前制造出用于電動汽車和可穿戴設備的原型電池。