日本研究人员利用材料信息学来开发高性能固态电解质以用于充电电池

12 10月 2024

2024-10-12 10:52

随着可再生能源的普及和电动汽车迅速发展，市场对高性能全固态电池的需求大幅增长。与使用电解液的传统电池相比，固态电池的能量密度更高、安全性更好、使用寿命更长，并且可在广泛的温度范围内可靠运行。然而，这种电池的广泛应用仍然面临挑战，包括离子电导率低、界面阻力高，以及电解质中存在的粒子-粒子界面，这会导致电阻增加和能量密度降低。

值得一提的是，关于高性能固态电解质的研究主要集中在无机和有机固态电解质上。无机固态电解质仅传输锂离子；而有机固态电解质支持阴离子和其他物质迁移，但这会导致电极发生副反应，从而降低容量并产生不利影响，例如电池性能和寿命下降。相比之下，无机电解质不易发生副反应，可以提供更长的电池寿命和更高的性能。但它们也存在挑战，例如氧化物型无机固态电解质的稳定性较低，需要进行高温烧结；而硫化物型电解质会与大气水分反应，从而产生有毒的硫化氢气体。