VCU研发锂超离子导体 提升固态电解质导电性
时间:2017-10-31 13:37来源:盖世汽车网 作者:综合报道
点击:
次
Li3SBF4晶体结构示意图
据外媒报道，弗吉尼亚州立邦联大学（Virginia Commonwealth University，VCU）研究人员设计了新款锂超离子导体（lithium superionic conductor），其锂离子导电性可媲美有机电解液（organic liquid electrolytes）。
他们在美国国家科学院院刊（National Academy of Sciences，PNAS）上发表了一篇论文。研究人员在论文中宣称，基于团簇（Cluster）的锂离子超导体的导电性极高，室温下为0.01S/cm到0.1 S/cm以上，而活化能（activation energy ）较低，低于0.210 eV，能带间隙（band gap）为8.5 eV。此外，其机械性能表现也极为出色，弹性十足，可抑制锂树突的增多。
Li3SBF4材料的物理模型
在锂离子电池中，带正极的锂离子通过电解质进行流动。固态电解质可提升安全性、能量值及能量密度。然而，锂离子却在液态电解质内却能自由流动。锂离子在固态电解质内的流动性较差，对导电性产生不利影响。
为提升固态电解质的导电性，研究人员制作了一款计算模型，可去除单个负离子。负离子团簇将取代空缺的离子，前者是原子团簇，其所带电子（electrons）要多于质子（protons）。
VCU研究团队的方弘（Hong Fang）博士和Puru Jena教授实现了特定固态电解质扭曲（twist）的具象化，前者由其他人员进行过测试。最初，该电解质归属于反钙钛矿结构（antiperovskite）的晶族（family of crystals），其所含的正离子由三个锂原子级一个氧原子构成，正离子与单个氯原子相结合，因为后者是负离子。
在运算建模中，他们用一个负离子取代了氯原子，该负离子由一个硼原子和四个氟原子组成。
Li3S(BF4)0.5Cl0.5的晶体结构示意图
据其研究发现，锂超离子导体Li3SBF4与Li3S(BF4)0.5Cl0.5大体上拥有成为理想固态电解质的潜质。
Li3SBF4的能带间隙为8.5 eV，RT导电性为0.01S/cm，活化能为0.210 eV，形成能（formation energy）相对较小，机械性能也很理想。而Li3S(BF4)0.5Cl0.5的RT导电性大于0.1S/cm，活化能为0.176 eV。
两位专家共同致力于在实验室内测试其计算模型，旨在探究锂离子电池应用的最终形态。
(责任编辑：admin)
免责声明：本文仅代表作者个人观点，与中国电池联盟无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本网证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。
凡本网注明 “来源：XXX（非中国电池联盟）”的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的，请在一周内进行，以便我们及时处理。
QQ：503204601
邮箱：cbcu@cbcu.com.cn
凡本网注明 “来源：XXX（非中国电池联盟）”的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的，请在一周内进行，以便我们及时处理。
QQ：503204601
邮箱：cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜欢
-
伯明翰大学从废旧锂离子电池中直接回收铝和铜集流器
2023-01-01 14:53 -
中俄科学家合作 成功将锂离子电池容量提升15%
2018-12-26 13:40 -
美国研究出可大幅提高锂离子电池容量的新材料
2018-05-31 15:33 -
锂镁氧化物新材料可大幅提高锂离子电池容量
2018-05-30 14:37 -
西安交大科研人员在锂离子电池电极材料结构设计方面取得新进展
2018-05-15 09:44 -
中国科学家有望开发新型安全锂电池
2018-04-29 17:18 -
英媒：比利时机构研制出创新型固态锂离子电池
2018-04-13 10:06 -
“锂空气电池”在美国面世 储能最高可达锂离子电池5倍
2018-04-02 11:16 -
上海交大团队锂离子电池高容量硅负极研究获进展
2018-03-20 10:28 -
哥伦比亚大学研发新型仿生柔性锂离子电池
2018-02-09 10:51
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
专题
相关新闻
-
伯明翰大学从废旧锂离子电池中直接回收铝和铜集流器
2023-01-01 14:53 -
中俄科学家合作 成功将锂离子电池容量提升15%
2018-12-26 13:40 -
美国研究出可大幅提高锂离子电池容量的新材料
2018-05-31 15:33 -
锂镁氧化物新材料可大幅提高锂离子电池容量
2018-05-30 14:37 -
西安交大科研人员在锂离子电池电极材料结构设计方面取得新进展
2018-05-15 09:44 -
中国科学家有望开发新型安全锂电池
2018-04-29 17:18 -
英媒：比利时机构研制出创新型固态锂离子电池
2018-04-13 10:06 -
“锂空气电池”在美国面世 储能最高可达锂离子电池5倍
2018-04-02 11:16
本月热点
-
2024锂电池行研报告
2024-05-24 18:59 -
多个锂电项目终止，重磅文件引导企业单纯扩大产能！
2024-05-15 19:12 -
小米入局电池制造，与宁德时代成立合资公司！
2024-05-20 19:05 -
携手多地政府，这家企业5月三大电池项目开工/签约!
2024-05-21 18:46 -
重磅！新能源突传三大利好！固态电池赛道即将爆发
2024-05-28 18:18 -
投资超25亿元！这家锂电企业拟在美国建设电池化学品项目
2024-05-22 19:20 -
又一10GWh项目开工，固态电池距离产业化还要多久？
2024-05-11 19:17 -
总投资115亿元！这一钠离子电池项目在四川达州启动建设
2024-05-29 18:47
微信公众号