日本一(yī)研究(jiū)小组开发(fā)了(le)一种基于(yú)固态介质的(de)锂离子电池,可(kě)以提高电(diàn)池工作的适应能力,具有更(gèng)宽的环境温度。
该小组开(kāi)发了一(yī)种能像电解液一(yī)样产生电流的(de)电介质,与现有锂电池不同的是,其形态是固态的,研(yán)究(jiū)小组用其(qí)制造出了固态锂电(diàn)池,在经(jīng)过多次试验后(hòu),其(qí)导电性可达到现有液态锂离(lí)子电池的水平。
锂电池目(mù)前主要应用(yòng)于消费电(diàn)子领(lǐng)域,较大型的应(yīng)用(yòng)市场是电动汽车。不论(lùn)是数码电池还是动力电池,现在都(dōu)是液态锂离子电池(chí),聚合物电池虽(suī)然也是锂电池的一种,但(dàn)其电解(jiě)质结构是介于(yú)固体与固体(tǐ)之间的,这(zhè)是因为在(zài)现有技术下,高能效、高密度(dù)的化(huà)学(xué)电池只能靠液态电介(jiè)质(zhì)才能实现,现有(yǒu)的固(gù)体电介质实际电导率很低,只能达到液(yè)态电解液的十(shí)分之一(yī)左(zuǒ)右,对温度变化较敏感,工作温度限制在了50℃到80℃范(fàn)围。
研究(jiū)小(xiǎo)组利用锂超离子(zǐ)导体Li10GeP2S12新材料有效地解决(jué)了(le)上述(shù)问(wèn)题,该材(cái)料仍然用(yòng)锂作离子导(dǎo)体,但给它们涂了(le)一层晶体结构(gòu)层,天然晶格就成(chéng)了允许离子通过的小(xiǎo)孔,外层结构生成了让离子能(néng)够(gòu)运动的通道。经测试发现其在导(dǎo)电性能上达到了现有液态锂电池的水平,而且新电(diàn)池能(néng)在-100℃到100℃之间的温(wēn)度范围内工作,使(shǐ)得电池(chí)应用性能大幅提高。
这(zhè)种(zhǒng)锂电池的相关研究发表在《自然.材料学》上。