科学家发现了一种令人惊讶的简单方法来改进固态电池

一种新材料使锂电池更耐用、更高效——这对于电动汽车和清洁能源存储来说是个好消息。从智能手机到电动汽车,电池为现代生活的大部分提供动力,但它们仍然面临着重大挑战。高生产成本和火灾或爆炸的风险仍然是严重问题。全固态电池被推广为[...]

来源:SciTech日报

一种新材料使锂电池更耐用、更高效——这对于电动汽车和清洁能源存储来说是个好消息。

电池为现代生活的大部分提供动力,从智能手机到电动汽车,但它们仍然面临着重大挑战。高生产成本和火灾或爆炸的风险仍然是严重问题。全固态电池已被宣传为一种更安全的替代方案,但工程师们一直在努力同时提供安全性、强大的性能和低成本。现在,韩国的一个研究小组表明,仅通过结构设计就可以显着提高电池性能,而无需依赖昂贵的金属。

韩国研究团队揭示结构设计突破

韩国科学技术院1月7日宣布,材料科学与工程系Dong-Hwa Seo教授领导的研究小组开发出了全固态电池材料的新设计策略。该项目涉及与 Sung-Kyun Jung 教授(首尔国立大学)、Youn-Suk Jung 教授(延世大学)和 Kyung-Wan Nam 教授(东国大学)领导的团队的合作。他们的方法使用低成本原材料,同时提供高性能并降低火灾或爆炸的风险。

为什么固态电池更安全但更难改进

大多数传统电池依赖于允许锂离子在电极之间移动的液体电解质。全固态电池用固体电解质代替了这种液体,大大提高了安全性。然而,锂离子在固体中移动并不容易。在许多以前的设计中,实现快速离子运动需要昂贵的金属或复杂的制造步骤。

使用二价阴离子重塑离子路径

高级分析证实结构变化

为了确认这些内部变化正在发生,研究人员使用了几种高精度分析工具,包括:

  • 高能同步加速器X射线衍射(Synchrotron XRD)