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我國學者攻克固態鋰電池電極-電解質瓶頸
來源:科技日報 時間:2019/8/30 11:34:47 用手機瀏覽

記者29日從中國科學技術大學獲悉,該校馬騁教授課題組和清華大學南策文院士團隊合作,制備了倍率性能可與傳統漿料涂覆正極相比的復合正極,為克服固態電池中電極-電解質接觸差這一瓶頸提供了新思路。相關研究成果日前發表在國際材料學期刊《物質》上。

研究人員在使用電鏡研究鈣鈦礦結構固態電解質時,發現富鋰層狀氧化物這一高性能電極材料的結構可以與鈣鈦礦結構間形成外延生長的界面,從而在原子尺度形成緊密、充分的固-固接觸。進一步對兩者間外延界面進行深入分析,發現界面處每15個原子面就會形成一個錯配位錯,釋放積累的應變。這一機制導致了此外延界面的形成并不要求電極和電解質具備相近的晶格尺寸,而是可以廣泛發生于多種層狀結構材料與鈣鈦礦結構材料體系之間。

科研人員將這一結論用于實際的材料制備中,制備出了原子級界面結合的電極-電解質復合正極材料,并對其進行了性能表征。

結果顯示此方法制備的固-固復合電極中活性物質與電解質之間結合充分程度接近固-液接觸,并且其倍率性能也不亞于傳統漿料涂覆技術制備的固-液復合物電極。

該方法的提出為克服固態電池中電極-電解質接觸差這一瓶頸提供了新思路。

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