記者4月17日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校馬騁教授課題組與中外學(xué)者合作，在鋰電池固態(tài)電解質(zhì)的離子傳輸機(jī)理研究中，觀測到了一種奇特的非周期性機(jī)構(gòu)，能對鋰離子的傳輸產(chǎn)生顯著影響。該研究成果近日發(fā)表在國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然通訊》上。

 

  學(xué)界已發(fā)表的文獻(xiàn)中，對于鋰電池固態(tài)電解質(zhì)中非周期性結(jié)構(gòu)的研究大多集中于晶界和點(diǎn)缺陷，而馬騁教授通過球差校正透射電鏡對一種經(jīng)典固態(tài)電解質(zhì)鋰鑭鈦氧進(jìn)行觀測，發(fā)現(xiàn)大量單原子層缺陷。這種缺陷由一層化學(xué)成分、原子排列都不同于鋰鑭鈦氧的單原子層物質(zhì)組成，并且它們只會沿著特定的晶體學(xué)取向出現(xiàn)。

  “這些缺陷結(jié)構(gòu)盡管為數(shù)眾多，但很難被觀察到。 ”文章的第一作者、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的博士研究生朱峰告訴記者，該結(jié)構(gòu)本身只有一個(gè)原子層厚，卻可以讓相當(dāng)一部分體積的材料無法參與離子傳輸，從而劇烈降低材料整體的鋰離子傳輸效率。

  研究者把這種獨(dú)特的非周期性結(jié)構(gòu)命名為“單壁鋰阱”。它的發(fā)現(xiàn)表明除了晶界、點(diǎn)缺陷以外的非周期性結(jié)構(gòu)也有可能強(qiáng)烈的影響離子傳輸，將在固態(tài)電解質(zhì)/固態(tài)電池領(lǐng)域，甚至更普遍地在材料科學(xué)和電子顯微學(xué)共同體中產(chǎn)生廣泛影響。

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本文由日本NEC鋰電池中國營銷中心于2023-06-28 13:56:31 整理發(fā)布。
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