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<p>(a)横截面SEM图像和(是)Li5La3Nb2O12晶体层在Nb衬底上的SEM-EDS元素映射:(b)SEM图像,(c)Nb,(d)La和(e)O</p><p> ,doi:10.1038 / s41598-017-18250-9研究人员开发出一种提高锂离子电池效率的新方法</p><p>通过立方晶体层的生长,科学家们已经在电池的电极之间形成了薄且致密的连接层</p><p>来自日本信州大学材料化学系能源与环境科学中心的Nobuyuki Zettsu教授和该中心主任Katsuya Teshima教授领导了这项研究</p><p>作者于今年1月在“科学报告”上在线发表了他们的研究结果</p><p> “由于液体电解质的某些固有特性,例如低锂转移数,固/液界面的复杂反应和热不稳定性,在任何现有的电化学装置中都不可能同时获得高能量和高功率, “作为论文的第一作者,Nobuyuki Zettsu说道</p><p>锂离子电池是可充电的,并为诸如手机,笔记本电脑,电动工具之类的设备供电,甚至为电网存储电力</p><p>它们对温度通量特别敏感,并且已知会引起火灾甚至爆炸</p><p>为了应对液体电解质的问题,科学家们正在努力开发出更好的无固态电池</p><p>在1300K的温度下获得的Σ3(2-1-1)=(1-21)的Li,La,Nb和O骨架原子的轨迹.Nature,doi:10.1038 / s41598-017-18250-9“尽管全固态电池具有预期的优势,但必须改进其功率特性和能量密度,以允许其应用于远程电动车等技术,“Zettsu说</p><p> “全固态电池的低倍率和低能量密度部分是由于缺乏合适的固 - 固非均质界面形成技术,具有与液体电解质系统相当的高标志性电导率</p><p>”Zettsu及其团队成长石榴石熔融LiOH中的氧化物型固体电解质晶体,用作基板上的溶剂(焊剂),在电极生长时将电极粘合成固态</p><p>已知可以立方体生长的特定晶体化合物允许研究人员控制层内的厚度和连接区域,其充当陶瓷分离器</p><p> “电子显微镜观察显示,表面被明确定义的多面体晶体密集覆盖</p><p>每个水晶都与相邻的水晶相连,“Zettsu写道</p><p> Zettsu还表示,当在电极层上堆叠电解质层时,新生长的晶体层可以是理想的陶瓷隔板</p><p> Zettsu写道:“我们认为,我们的方法具有对界面副反应的稳健性,可能会生产出具有薄而致密界面的理想陶瓷分离器,”并指出,在这个特定实验中使用的陶瓷太厚而无法使用在固体电池中</p><p> “然而,只要电极层可以制成100微米的厚度,堆叠层将作为固体电池工作</p><p>”100微米大约是人类头发的宽度,略小于人类头发厚度的两倍</p><p>现代锂离子电池中的标准电极层</p><p> “全固态电池是储能设备的理想选择,”Zettsu说,并指出研究人员和私营公司之间的多次合作已经开始,最终目标是在2020年奥运会期间展示全固态电池样品</p><p>东京</p><p> Zettsu和其他研究人员计划到2022年制造用于电动汽车和可穿戴设备的原型电池</p><p>出版物:Nobuyuki Zettsu等人,“在衬底上通过晶体生长促进的薄且致密的固 - 固异质结形成”,Scientific报告,第8卷,文章编号:96(2018)doi:10.1038 / s41598-017-18250-9资料来源: