刘兰兰

美国麻省理工学院(MIT)和韩国三星公司的研究人员在电解质材料研究方面取得了突破，找到一种新型固态电解质材料，能一次性解决传统锂离子电池在容量、体积、寿命和安全上所面临的多种问题，有望造就出一种性能优异且更为安全持久的电池。该研究小组在对多种材料进行分析后发现一种被称为超离子的锂离子导体是一种非常理想的材料，它是一种锂、锗、磷和硫的化合物，能替代锂离子电池中常用的电解液。

安全问题是发展先进储能技术特别是锂离子电池需要极其关注的方面。商业锂离子电池含有易燃有机液体电解质，这就造成了重大的技术挑战；最近大部分因锂离子电池火灾引发的重大事故都是由电解质点火引起的。用固态离子导体取代有机电解液将会极大提高设备的安全性，促进更大规模锂离子电池技术的应用。无机固态锂离子导体还有许多其他优点，如优良的电化学、机械和热稳定性，不存在泄漏问题，并且具有电池小型化的可能性。事实上，已证实固态电池经过十万次循环后几乎还能保有全部存储容量。

新型锂离子导体的发现在很大程度上是通过将命名为超离子的化合物扩展进新的组分空间促成的。在发表于《自然·材料》杂志上的文章中，研究人员系统地介绍了促成较高锂离子电导率的化合物属性，从而为寻找更好的导体提出具体的标准。研究发现，特定阴离子排列的拓扑结构是决定锂离子内在迁移率的关键因素。……