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研究人员设计新型固态材料 打造下一代锂离子电池

2020-12-18 浏览次数:1,605 次 盖世汽车

在世界各地,锂离子电池被广泛用于日常技术,包括电动汽车、电动工具、手机和笔记本电脑等。然而,由于电解质不稳定、易燃,以及由此形成的界面,使其发展面临挑战。

(图片来源:拉夫堡大学)

据外媒报道,为了克服其中部分问题,研究人员设计了新型固态材料,将钨和碲基双钙钛矿材料组合在一起,分别作为电极和电解质,以形成更加兼容和稳定的界面。

此项研究由谢菲尔德大学(University of Sheffield)领导,并得到EPSRC SuperGen财团的支持。拉夫堡大学(Loughborough University)的Pooja Goddard博士参与此项研究。

研究团队使用计算模型,来阐明这两种材料的氧化还原特性。这两种材料属于相同的晶体家族,钨很容易改变氧化态(这是理想的电极选项),而碲则对电解质的氧化还原循环具有抵抗性。这两种材料来自同一钙钛矿家族,因此兼容性更好,使制造下一代锂离子固态电池成为可能。

Goddard博士表示:“当锂被插入每种材料时,我们可能清晰地展示锂离子的有序性和局部结构演变。更重要的是,我们明确展示了W6+W5+W4+阶段性变化,而对于Te模拟物,我们发现Te6+并不是很容易形成Te5+,这表明Te模拟物不太可能发生氧化还原循环,这一点已得到实验证。”

该项目将在下一阶段进一步调整材料,使界面更加匹配,并专注于拓展相关可以制造的材料。

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