在寻找完美电池的过程中，科学家们有两个主要目标，即创造一种可以储存大量能量并可以安全使用的设备。许多电池含有易燃的液体电解质。固态锂离子电池由完全固态的组件组成，具有更高的安全性和能量密度，因此科学家对这种电池非常感兴趣。其中能量密度是指电池在给定体积中可以存储的能量。
据国外媒体报道，加拿大滑铁卢大学的研究人员，同时也是美国能源部(DOE)阿贡国家实验室储能研究联合中心(JCESR)的成员，发现了一种新的固体电解质，具有许多重要优势。
(来源:加拿大滑铁卢大学)
电解液由锂、钪、铟和氯组成，能很好的传导锂离子，但传导电子较差。这种组合对于制造全固态电池非常重要，这种电池在高电压(高于4伏)下可以循环100次，在中间电压下可以循环数千次，容量不会明显降低。电解液的氯化物特性是其在4伏以上工作条件下保持稳定的关键，这意味着该电解液适用于当今锂离子电池的典型正极材料。
滑铁卢大学化学系博士、JCESR长期成员琳达·纳扎尔(Linda Nazar)教授说:“固体电解质的主要优点是不会着火，可以有效地放置在电池中。我很高兴我们可以展示它稳定的高压操作。”
固体电解质目前的迭代主要集中在硫化物上，在2.5伏以上的电压下会被氧化降解。因此，当工作电压高于4伏时，阴极材料周围会增加一层绝缘涂层，削弱电子和锂离子从电解液向阴极移动的能力。
纳扎尔说:“硫化物电解质的难点在于如何使阴极材料具有电子导电性，同时将电解质与阴极电子隔离，并确保其不会被氧化。”
虽然Nazar团队并不是第一个设计氯化物电解质的团队，但基于之前的研究，证明了用钪取代一半的铟可以使电池具有更低的电子和更高的离子电导率。纳扎尔说:“氯化物电解液越来越受欢迎。它不仅在高电压下氧化，而且与最好的阴极化学兼容。”
离子导电性的一个化学关键在于材料纵横交错的三维结构，即尖晶石。研究人员必须平衡两个相互排斥的特性，即尽可能多地给尖晶石加载带电离子，但保持离子通过的位置开放。纳扎尔说:“这就像开舞会，你希望有人来，但又希望舞会不会太拥挤。”
根据纳扎尔的说法，理想的情况是尖晶石结构中一半的位置被锂占据，而另一半保持开放，但这种情况很难设计。
除了锂良好的离子导电性，纳扎尔和他的同事们还需要确保电子不能轻易穿过电解质，以触发其在高压下的分解。
纳扎尔表示，目前尚不清楚为什么新电解质的电子电导率低于许多此前报道的氯化物电解质，但这种电解质有助于在阴极材料和固体电解质之间建立清洁的界面，因此即使阴极中有许多活性物质，也能确保稳定的性能。在寻找完美电池的过程中，科学家们有两个主要目标，即创造一种可以储存大量能量并可以安全使用的设备。许多电池含有易燃的液体电解质。固态锂离子电池由完全固态的组件组成，具有更高的安全性和能量密度，因此科学家对这种电池非常感兴趣。其中能量密度是指电池在给定体积中可以存储的能量。
据国外媒体报道，加拿大滑铁卢大学的研究人员，同时也是美国能源部(DOE)阿贡国家实验室储能研究联合中心(JCESR)的成员，发现了一种新的固体电解质，具有许多重要优势。
(来源:沃特大学……加拿大卢)
电解液由锂、钪、铟和氯组成，能很好的传导锂离子，但传导电子较差。这种组合对于制造全固态电池非常重要，这种电池在高电压(高于4伏)下可以循环100次，在中间电压下可以循环数千次，容量不会明显降低。电解液的氯化物特性是其在4伏以上工作条件下保持稳定的关键，这意味着该电解液适用于当今锂离子电池的典型正极材料。
滑铁卢大学化学系博士、JCESR长期成员琳达·纳扎尔(Linda Nazar)教授说:“固体电解质的主要优点是不会着火，可以有效地放置在电池中。我很高兴我们可以展示它稳定的高压操作。”
固体电解质目前的迭代主要集中在硫化物上，在2.5伏以上的电压下会被氧化降解。因此，当工作电压高于4伏时，阴极材料周围会增加一层绝缘涂层，削弱电子和锂离子从电解液向阴极移动的能力。
纳扎尔说:“硫化物电解质的难点在于如何使阴极材料具有电子导电性，同时将电解质与阴极电子隔离，并确保其不会被氧化。”
虽然Nazar团队并不是第一个设计氯化物电解质的团队，但基于之前的研究，证明了用钪取代一半的铟可以使电池具有更低的电子和更高的离子电导率。纳扎尔说:“氯化物电解液越来越受欢迎。它不仅在高电压下氧化，而且与最好的阴极化学兼容。”
离子导电性的一个化学关键在于材料纵横交错的三维结构，即尖晶石。研究人员必须平衡两个相互排斥的特性，即尽可能多地给尖晶石加载带电离子，但保持离子通过的位置开放。纳扎尔说:“这就像开舞会，你希望有人来，但又希望舞会不会太拥挤。”
根据纳扎尔的说法，理想的情况是尖晶石结构中一半的位置被锂占据，而另一半保持开放，但这种情况很难设计。
除了锂良好的离子导电性，纳扎尔和他的同事们还需要确保电子不能轻易穿过电解质，以触发其在高压下的分解。
纳扎尔表示，目前尚不清楚为什么新电解质的电子电导率低于许多此前报道的氯化物电解质，但这种电解质有助于在阴极材料和固体电解质之间建立清洁的界面，因此即使阴极中有许多活性物质，也能确保稳定的性能。
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