11月4日消息，据AZoM报道，美国能源部（DOE）阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory）领导的团队展示了一种测量离子活动的前沿方法——4D准弹性中子散射（4D-QENS），并在橡树岭国家实验室（ORNL）散裂中子源（Spallation Neutron Source）完成测试，成果可帮助改进下一代固态电池及相关技术所需的理论模型。

离子在固体材料中的快速迁移能力，是固态电池电解质的核心性能指标——固态电池有望比传统液态电解液电池储存更多能量且安全性更高。学界以往普遍认为固体中的离子运动本质上是独立的扩散过程，而近年研究提出，离子之间相互作用驱动的关联运动才是超快传导的关键，但一直缺乏直接的实验观测手段。

4D-QENS的技术要点在于：在中子入射的同时旋转单晶样品，从而获得不仅涵盖离子如何移动、还包括驱动关联运动的相互作用的完整图像。团队指出，样品旋转的思路在脉冲中子源上已存在约15年，但此前未被用于这一方向的系统测量。

该方法为直接观测离子关联运动打开了窗口，将帮助研究者校准理论模型、指导高性能固态电解质的筛选与设计，对固态电池、燃料电池和传感器等依赖快离子导体的技术方向均有参考价值。 （来源：AZoM）