日本开发出“超离子”固态锂电池

日本开发出“超离子”固态锂电池

据美国物理学家组织网8月4日(北京时间)报道，一日本研究小组开发出一种能像电解液一样产生电流的固态电介质，并用其制造出了固态锂电池，其导电性可达到现有液态锂离子电池的水平。研究人员表示，由于固体更紧密坚固，这种高导电性的固态锂电池能在更宽的温度范围下供电，抵抗物理损伤和高温的能力更强。相关研究发表在《自然·材料学》上。

锂离子电池由于能效密度高、再充性能好、使用损耗小等优点，普遍用于消费电子领域和电动汽车。目前高能效、高密度的化学电池只能靠液态电介质才能实现，而液态介质比较脆弱，需要给电池附加多重安全防护措施，这就使得大型电池系统既复杂又昂贵。而现有的固体电介质实际电导率很低，只能达到液态电解液的10%左右，对温度变化较敏感，工作温度限制在了50～80℃范围。

研究小组开发的称为锂超离子导体(Li10GeP2S12)的新材料，仍然用锂作离子导体，但给它们涂了一层晶体结构层，天然晶格就成了允许离子通过的小孔，外层结构生成了让离子能够运动的通道。他们对这种固态锂电池进行了测试，发现其在导电性能上达到了现有液态锂离子电池的水平，而且新电池能在－100～100℃之间的温度范围内工作。

研究人员指出，这种固态电介质电池在制造上易于成型、模压和组装，制造工艺更加简单而廉价，稳定性好不挥发。如果大量生产有望降低消费型电子设备的价格，尤其是在电池就占了近一半成本的电动汽车领域。

(来源:科学时报)