改變電極表面原子排列可改善固體電池穩(wěn)定性

    由于具有安全性好、能量密度高和成本較低等優(yōu)勢，固體電池正在得到日益廣泛的應(yīng)用，各大公司也投入大量資金開展固體電池技術(shù)研發(fā)，以克服現(xiàn)階段也面臨許多技術(shù)障礙，比如充電速度慢、電解質(zhì)和電極物理接觸變差影響使用壽命以及制備工藝復(fù)雜等。伊利諾伊大學(xué)香檳分校研究人員獨(dú)辟蹊徑，為解決電解質(zhì)和電極間接觸問題提供了思路，其研究成果發(fā)表在《自然材料》雜志上。

    伊利諾伊大學(xué)香檳分校材料科學(xué)與工程教授布勞恩和Xerion電池公司合作，研究發(fā)現(xiàn)通過控制固體電池材料表面的原子排列，可以改善電極和固體電解質(zhì)界面接觸，從而提高固態(tài)電池的穩(wěn)定性。該研究團(tuán)隊研制了含有鈉和鋰離子且具有特定原子排列的電極，并通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)鋰基和鈉基固態(tài)電池性能與電極界面原子排列順序之間存在相關(guān)性，使得接觸表面積變小和控制電極的原子排列是診斷界面不穩(wěn)定性和改善電池性能的關(guān)鍵因素。固態(tài)電池電極材料具有多種多樣的表面原子排列，研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了能夠有效提升電池循環(huán)壽命、能量密度和功率的排列方式。