9月2日消息,锂离子电池中的可燃液态电解质是航班托运行李禁止充电宝的根本原因——电池受损时液态电解质可能引发灾难性火灾。固态电解质可显著降低这一风险,而其核心挑战在于提高离子电导率(即锂离子在固态电解质中穿行的难易程度)。chemeurope 报道,一项新研究在氧氟化物(oxyfluoride)基固态电解质中实现了创纪录的高离子电导率,并提出了一种新的导电机理,"推翻了硫化物教条"。

目前表现最好的固态电解质多为硫化物与氯化物基材料:其负电性硫/氯离子周围的电子云在锂离子通过时容易形变,因而传导性好。但这类材料存在安全隐患——暴露于潮湿环境会释放硫化氢、氯化氢等有毒气体。相比之下,氧化物和氧氟化物稳定性强得多。新研究表明,氧氟化物虽不含易形变的硫/氯离子电子云,却通过另一种机制实现了高电导率,兼顾了高传导性与环境稳健性,成为更安全固态电池的有力候选材料。

固态电池被视为下一代动力电池主流路线,产业化瓶颈之一正是电解质在"高离子电导率"与"空气/湿度稳定性"之间难以兼得。若氧氟化物路线的电导率纪录能在电芯层面复现,将冲击现有硫化物路线的产业布局。 (来源:chemeurope)