日本团队研发出高导电性的固态电解质

  新华社东京7月23日电（记者钱铮）日本东京工业大学等机构参与团队近期在美国《科学》杂志上发表论文说，他们研发出一种高导电性的固态电解质“锂超离子导体”，并成功用这种新型电解质使全固态锂电池特性有了显著提升。

  东京工业大学近日发布公报说，在新研究中，研究团队力争同时达成多项提升锂电池性能的目标，其中关键是开发出高导电性的固态电解质材料。团队以此前报告的固态导体锂锗磷硫化物为基础，尝试最大限度发挥其离子导电性能。他们对锂锗磷硫化物进行了“高熵化”设计改进，开发出在室温下离子电导率达32毫西门子/厘米的新材料。在零下50摄氏度至零上55摄氏度的温度范围内，新材料离子电导率为原锂锗磷硫化物导体的2.3至3.8倍。

  公报说，以这种新材料作为固态电解质，研究人员制成了膜厚度达1毫米的钴酸锂正极，这种电极单位面积的容量可提升至迄今全固态电池最大值的1.8倍。

  研究人员通过对新材料的晶体结构分析发现，这种新材料呈现复杂且非常不规则的元素分布。进一步研究这种元素分布对离子电导率的影响，结果显示，新材料中锂离子移动时的能量势垒仅为原导体的一半，这是新材料离子电导率显著升高的原因。

  公报说，本项成果将为纯电动汽车、智能电网等领域使用的下一代蓄电设备的研发带来新方向。