中外学者合作取得锂电池领域研究重要进展

记者4月17日从中国科学技术大学获悉,该校马骋教授课题组与中外学者合作,在锂电池固态电解质的离子传输机理研究中,观测到了一种奇特的非周期性机构,能对锂离子的传输产生显著影响。该研究成果近日发表在国际著名学术期刊《自然通讯》上。

学界已发表的文献中,对于锂电池固态电解质中非周期性结构的研究大多集中于晶界和点缺陷,而马骋教授通过球差校正透射电镜对一种经典固态电解质锂镧钛氧进行观测,发现大量单原子层缺陷。这种缺陷由一层化学成分、原子排列都不同于锂镧钛氧的单原子层物质组成,并且它们只会沿着特定的晶体学取向出现。

“这些缺陷结构尽管为数众多,但很难被观察到。 ”文章的第一作者、中国科学技术大学的博士研究生朱峰告诉记者,该结构本身只有一个原子层厚,却可以让相当一部分体积的材料无法参与离子传输,从而剧烈降低材料整体的锂离子传输效率。

研究者把这种独特的非周期性结构命名为“单壁锂阱”。它的发现表明除了晶界、点缺陷以外的非周期性结构也有可能强烈的影响离子传输,将在固态电解质/固态电池领域,甚至更普遍地在材料科学和电子显微学共同体中产生广泛影响。(记者 陈婉婉)

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