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德国慕尼黑工业大学等机构的科学家研制出一种由锂 、锑、钪构成的新型复合材料,其锂离子传导速率较现有材料提升逾30% ,创下新纪录 。这一成果是固态电池领域的重要进展,相关论文发表于最新一期《先进能源材料》杂志。
研究团队通过用金属钪部分置换锑化锂中的锂原子,在晶体结构中精准构筑了一种特殊间隙 ,即晶格空位。这些微观通道如同为锂离子铺设的高速公路,使其迁移更加顺畅迅捷 。经其他研究团队交叉验证,新材料的锂离子电导率远超现有材料。
研究团队表示,这种兼具优异离子/电子传导能力的材料 ,堪称电极添加剂的理想候选。尽管还需通过系列测试才能进入实际电池应用,但团队充满信心。而且,新材料不仅具备卓越的热稳定性 ,还能通过成熟的工艺规模化制备,目前已进入专利申请阶段 。
值得注意的是,这种材料在设计时虽以锂锑体系为载体 ,但其原理同样适用于锂磷等系统。此前保持纪录的锂硫材料需掺杂5种额外元素才能实现高性能,而新材料仅需添加钪单质即可。这项基础研究的突破,或将为提升各类功能材料的导电性能开辟新路径 。
(文章来源:科技日报)
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