中子辐照缺陷工程进军反钙钛矿固态电解质:Li3OCl掺杂研究取得理论进展
研究团队用密度泛函理论系统研究反钙钛矿固态电解质Li3OCl中硼、氦、氢取代缺陷的形成能与结构畸变,探索将热中子辐照嬗变产缺陷的策略从LiBO2推广至全固态锂电池电解质,为提升室温离子电导率提供新路径,论文9月11日提交arXiv。
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研究团队用密度泛函理论系统研究反钙钛矿固态电解质Li3OCl中硼、氦、氢取代缺陷的形成能与结构畸变,探索将热中子辐照嬗变产缺陷的策略从LiBO2推广至全固态锂电池电解质,为提升室温离子电导率提供新路径,论文9月11日提交arXiv。
德国于利希研究中心、亚琛工业大学与斯坦福大学在eScience发表综述,系统梳理固态电解质/锂金属界面枝晶形成机制:枝晶是级联退化过程,晶界离子电导率可比体相低三个数量级,锂自扩散系数约10^-11 cm²/s导致界面空穴集中电流。
韩国科学技术院(KAIST)材料系研究团队定量揭示了电化学应变显微镜(ESM)中由表面粗糙度引起的测量伪影机制:在无离子输运的单晶硅上加工细沟槽后,仅表面高低变化即可改变探针接触产生类似真实离子迁移的信号,并提出了抑制方法以避免电池材料离子输运图谱误判。
针对固态电池的核心瓶颈——固态电解质离子电导率,新研究发现氧氟化物(oxyfluoride)基材料实现了创纪录的高电导率,并揭示了一种新的导电机理:不同于依赖硫/氯离子电子云易形变的传统硫化物、氯化物电解质,氧氟化物以新机制传导锂离子,且规避了硫化物遇湿放出有毒气体的安全缺陷,为更安全的固态电池提供候选材料。
8月29日提交至arXiv的研究用DFT训练的机器学习力场分子动力学方法,测得非晶超离子导体LiTaCl6的杨氏模量为2.84±0.26 GPa,与实验值2.91±0.32 GPa定量吻合,而传统静态方法误差超过170%。该工作为全固态电池用非晶电解质的力学设计提供了可靠计算范式。
arXiv新预印本(2608.25592)提出层级协同深度学习框架,用L-G-DCNN成分专家、DenseGNN多保真结构专家与MatterSim/DeePMD输运预评估模块串联,对无机固态电解质进行高离子电导、宽电化学窗口、电子绝缘与机械柔韧性的多目标筛选,缓解单一模型在大化学空间中因数据分布失配导致的筛选不可靠问题。
成均馆大学Sung Beom Cho教授团队联合水原 Ajou大学及MIT Ju Li教授,开发出基于大语言模型的“闭环材料合成规划平台”,通过检索增强生成提出候选合成配方并用实验反馈迭代改进,已用于全固态电池氧硫化物固态电解质合成(含未报道新候选材料),显著减少实验室失败实验次数。成果发表于《Advanced Materials》。
Fraunhofer UMSICHT、Fraunhofer IAP与韩国能源公司SGC Energy签署谅解备忘录,联合开发CO₂电解制燃料与化学品、绿氢及电池燃料电池技术。SGC将利用其现有碳捕集设施构建电解平台,Fraunhofer IAP贡献PFAS-free高性能膜等聚合物能源材料,目标是将电化学技术从中试推向工业应用,重点面向可持续航空燃料(SAF)。
丹麦奥尔堡大学团队发现,将沸石咪唑酯骨架(ZIF)转化为玻璃态后,锂离子扩散激活能从0.35 eV降至0.16 eV,室温扩散系数提升一个数量级以上,扩散模式从各向异性跳跃转变为各向同性Fickian扩散,为高性能固态电池电解质开辟新方向。