新的固態(tài)快離子導(dǎo)體LiTi2(PS4)3用于汽車等領(lǐng)域

據(jù)外媒報道，研究人員發(fā)現(xiàn)一種新的固態(tài)快離子導(dǎo)體LiTi2(PS4)3，也可稱為LTPS。如果通過測試，使用這種材料的電池儲能更高、充放電更快，而且安全性也更高，可以應(yīng)用于智能手機(jī)、電動自行車和汽車等領(lǐng)域。

目前，鋰離子電池中常用的液態(tài)有機(jī)電解質(zhì)非常易燃，影響電池的使用。向固態(tài)電池轉(zhuǎn)變，具有多方面優(yōu)勢，包括安全性。但是，固態(tài)鋰離子的流動性比不上液態(tài)鋰離子，從而限制了電池的充放電性能。

研究人員稱，了解晶體結(jié)構(gòu)如何決定離子擴(kuò)散，是促進(jìn)快離子導(dǎo)體進(jìn)展的根本。據(jù)介紹，LiTi2(PS4)3的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)，要高于當(dāng)前最先進(jìn)的鋰超離子固態(tài)導(dǎo)體Li10GeP2S12。這是因?yàn)長iTi 2(PS 4) 3獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)，它不提供規(guī)則的正方體或八面體位點(diǎn)，有利于鋰占領(lǐng)，從而制造平滑的能量圖景，類似于液體中的能量圖景，進(jìn)而產(chǎn)生高擴(kuò)散系數(shù)，以及低活化能和高預(yù)因子。

比利時魯汶大學(xué)(UCLouvain)的研究人員，與馬爾堡大學(xué)、慕尼黑工業(yè)大學(xué)、格拉茨技術(shù)大學(xué)的科學(xué)家聯(lián)合進(jìn)行此次研究，豐田在科學(xué)和財政上給予支持。專利已經(jīng)提交，UCLouvain的研究人員被列為發(fā)明者。他們將進(jìn)一步研究和改善材料性能，以使其未來實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。