据《日本经济新闻》网站3月11日报道,研究人员开发出离子电导率“全球最高”的固态电解质。
3月11日,日本产业技术综合研究所宣布开发出一种新的固态电解质,其离子电导率可与液态电解质相媲美。固态电解质是全固态电池的核心成分。离子电导率直接关系到电池的充电速度,此次发布的成果将有助于开发出能够快速充电的全固态电池。
固态电解质分为硫化物基和氧化物基两种。按照产业技术综合研究所的说法,此次开发出的氧化物基固态电解质拥有全球最高的离子电导率。
全固态电池使用固态电解质而非液态电解质作为锂离子传输介质。由于硫化物基固态电解质具有较高的离子电导率,将其应用于电动汽车的研究正在推进中。而氧化物基固态电解质虽然安全性高、电池寿命长,但其离子电导率较低。
研究人员对一种具有“烧绿石型”晶体结构的氧化物基固态电解质进行了改良。这种材料由东京理科大学和日本电装公司的研究团队于2024年3月发现并公布。然而,提高该材料密度的“烧结”工艺过程一直是个难题。
产业技术综合研究所的研究团队此次采用了一种名为“放电等离子烧结”的技术,该技术利用电能和压力快速固化原料粉末。它能消除构成电解质的颗粒之间的空隙,使锂离子能够顺畅地移动。研究人员表示,他们已在室温下实现了可与有机电解液和硫化物基固态电解质相媲美的离子电导率。
该研究小组指出,“这种材料可能已达到实际应用于生产电动汽车动力电池的水平”,并将以实现商业落地为目标推进研发工作。这一研究成果已发表在《美国化学学会材料快报》上。(编译/刘林)
