突破性進展!新型鋰離子導體改寫固態電池未來
科技
05-29
慕尼黑工業大學(TUM)研究團隊成功開發出一種革命性材料,將徹底改變固態電池的發展程序。這項突破性發現不僅打破離子導電率的世界紀錄,更為下一代能源儲存技術開創全新可能。
固態電池被視為未來能源儲存的關鍵技術,相較於現行鋰離子電池,不僅能量密度更高,更因不含易燃材料而大幅提升安全性。TUM與TUMint.Energy Research的科學家們最新研發的鋰-銻-鈧三元材料,成功將鋰離子移動速度提升30%以上,創下離子導電率的新紀錄。
研究團隊主持人Thomas F. Fässler教授解釋,透過在材料結構中摻入微量鈧元素,成功改變晶體結構並形成特殊空缺。這些晶格空缺就像高速公路上的快速通道,讓鋰離子能夠更順暢、更快速地移動。
由於測得的導電率遠超現有材料,研究團隊特別與技術電化學專家Hubert Gasteiger教授合作驗證。參與測試的Tobias Kutsch表示:「這種材料同時具備電子導電特性,為測量帶來特殊挑戰,我們必須相應調整測試方法。」
Fässler教授強調這項發現的潛力:「這項成果代表基礎研究的重大進展。我們發現的新原理可作為其他元素組合的設計藍圖。」雖然距離實際應用還需更多測試,但團隊已為這項技術申請專利。這種兼具離子與電子導電特性的材料,特別適合作為電極新增劑。
研究團隊成員Jingwen Jiang博士指出,這項發現更開創了一類全新物質:「我們的鋰-銻-鈧組合只是個開端,相同原理可輕鬆應用於鋰-磷系統。相較於需要五種新增元素最佳化的鋰-硫系統,我們僅需新增鈧元素就能達到更優異的效果。」
這項突破性研究已發表於《先進能源材料》期刊,為固態電池技術發展樹立全新里程碑。