研究人員設(shè)計(jì)新型固態(tài)材料 打造下一代鋰離子電池
在世界各地，鋰離子電池被廣泛用于日常技術(shù)，包括電動(dòng)汽車、電動(dòng)工具、手機(jī)和筆記本電腦等。然而，由于電解質(zhì)不穩(wěn)定、易燃，以及由此形成的界面，使其發(fā)展面臨挑戰(zhàn)。
據(jù)外媒報(bào)道，為了克服其中部分問(wèn)題，研究人員設(shè)計(jì)了新型固態(tài)材料，將鎢和碲基雙鈣鈦礦材料組合在一起，分別作為電極和電解質(zhì)，以形成更加兼容和穩(wěn)定的界面。
此項(xiàng)研究由謝菲爾德大學(xué)（University of Sheffield）領(lǐng)導(dǎo)，并得到EPSRC SuperGen財(cái)團(tuán)的支持。拉夫堡大學(xué)（Loughborough University）的Pooja Goddard博士參與此項(xiàng)研究。
研究團(tuán)隊(duì)使用計(jì)算模型，來(lái)闡明這兩種材料的氧化還原特性。這兩種材料屬于相同的晶體家族，鎢很容易改變氧化態(tài)（這是理想的電極選項(xiàng)），而碲則對(duì)電解質(zhì)的氧化還原循環(huán)具有抵抗性。這兩種材料來(lái)自同一鈣鈦礦家族，因此兼容性更好，使制造下一代鋰離子固態(tài)電池成為可能。
Goddard博士表示：“當(dāng)鋰被插入每種材料時(shí)，我們可能清晰地展示鋰離子的有序性和局部結(jié)構(gòu)演變。更重要的是，我們明確展示了W6+W5+W4+階段性變化，而對(duì)于Te模擬物，我們發(fā)現(xiàn)Te6+并不是很容易形成Te5+，這表明Te模擬物不太可能發(fā)生氧化還原循環(huán)，這一點(diǎn)已得到實(shí)驗(yàn)證?！?/p>
該項(xiàng)目將在下一階段進(jìn)一步調(diào)整材料，使界面更加匹配，并專注于拓展相關(guān)可以制造的材料。