橡樹嶺國家實驗室（ORNL）已經(jīng)想出了一個可能產(chǎn)生重大影響的小調(diào)整方法。通過對一種固態(tài)電池的制造方式進行小的改變，科學(xué)家們成功地消除了電解質(zhì)薄膜的缺陷，為更安全和更高效的電池開辟了道路。
固態(tài)電池有很大的前景。與目前的鋰離子電池不同，固態(tài)電池不包含易燃液體，而易燃液體是一個主要的缺點，筆記本電腦和電動汽車爆燃的一系列悲劇說明了這一點。固態(tài)電池的毒性也較小，具有更高的能量密度，充電速度更快，并且可以在更多的充電循環(huán)中存活而不變質(zhì)。
問題是，與液體電池相比，制造這種電池既困難又昂貴，其中一個主要挑戰(zhàn)是作為電池關(guān)鍵的電解質(zhì)薄膜的缺陷。薄膜中形成的微小氣泡阻礙了離子在電極之間的移動，減緩了充電和一般操作。
一種電解質(zhì)薄膜是由反過氧化物（Li2OHCl）制成的，其中材料的顆粒被壓制成片狀。這些經(jīng)常產(chǎn)生不良的缺陷，降低了效率。
為了克服這個問題，橡樹嶺團隊增加了加熱壓片的步驟，然后讓電解質(zhì)在壓力下冷卻。結(jié)果是一種沒有氣泡、表面氮富集度更高的薄膜，其導(dǎo)電性能也提高了近1000倍，臨界電流密度提高了近50%，并且親鋰性更好，這是固態(tài)電池穩(wěn)定性的一個關(guān)鍵因素。
據(jù)研究人員稱，新的調(diào)整不僅提高了性能，而且還為能夠在工業(yè)規(guī)模上加工固體電解質(zhì)打開了大門，因為工程師將對加工過程有更多的控制。
首席研究員Marm Dixit說："這是同樣的材料--你只是改變了你的制造方式，同時在許多方面改善了電池的性能。"
這項研究發(fā)表在《ACS能源通訊》上。
