蓋世汽車(chē)訊 固態(tài)電池采用鋰金屬等固態(tài)電極和固態(tài)電解質(zhì)，通常能量密度較高，可以避免起火風(fēng)險(xiǎn)。但是，固態(tài)電解質(zhì)和兩側(cè)電極之間的界面具有不穩(wěn)定性，大大影響了此類(lèi)電池的壽命。有些研究嘗試通過(guò)特殊涂層，改善層體之間的鍵合度，卻增加了制造費(fèi)用。

（圖片來(lái)源：麻省理工學(xué)院）

據(jù)外媒報(bào)道，麻省理工學(xué)院（MIT）和布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Brookhaven National Laboratory）的研究人員提出一種方法，可以在不使用任何涂層的情況下，實(shí)現(xiàn)同等或更好的耐久性。

這種新方法只需在關(guān)鍵制造步驟（名為燒結(jié)）中去除所有的二氧化碳（CO2）。在燒結(jié)過(guò)程中，需要加熱電池材料，以使正極和電解質(zhì)層（由陶瓷化合物制成）之間形成鍵合?？諝庵械腃O2含量微乎其微（按百萬(wàn)分之一計(jì)），卻能對(duì)此產(chǎn)生極大的有害影響。研究人員表示，在純氧環(huán)境中進(jìn)行燒結(jié)，所產(chǎn)生的鍵合度可與最佳涂層表面性能相媲美，同時(shí)不需額外支付涂層成本。

之所以需要進(jìn)行燒結(jié)，是因?yàn)閷⑻沾蓪雍?jiǎn)單地壓在一起，層體之間的接觸很不理想，間隙太多，界面之間的電阻很高。陶瓷材料通常在1000℃或以上的溫度下進(jìn)行燒結(jié)，使一種材料中的原子遷移到另一種材料中，從而形成鍵。該研究團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)表明，在存在CO2的情況下，只要高于幾百攝氏度，就有可能發(fā)生有害反應(yīng)，增加界面阻力。即使只有微量的CO2也是如此。

研究人員證明，去除CO2，尤其是在燒結(jié)過(guò)程中保持純氧氣氛，可以在高達(dá)700℃的溫度下產(chǎn)生良好的鍵合度，而不形成任何有害化合物。據(jù)介紹，通過(guò)這種方法制造的電極和電解質(zhì)界面，其性能可與以往文獻(xiàn)報(bào)道過(guò)的最佳界面電阻相媲美。以往的研究需要通過(guò)額外的涂層步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)，相比之下，這種方法可以減少額外制造過(guò)程，避免高昂的費(fèi)用。

該團(tuán)隊(duì)將深入研究這種電池的性能，即如何在電池循環(huán)過(guò)程中長(zhǎng)期保持這些鍵。此外，研究人員表示，這些新發(fā)現(xiàn)可能迅速應(yīng)用于電池生產(chǎn)。這是一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的電池制造過(guò)程，不會(huì)造成太多的能量損耗，而且?guī)缀醪粫?huì)增加成本。

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