顛覆未來能源！

全球最快鋰離子固態電池誕生！

【Interesting Engineering 網 5月9日報道】

除了導電性創下行業新記錄，該材料還具有熱穩定性，并可通過成熟的化學工藝合成。

固態電池一直都是更安全、更高效的未來能源解決方案。如今，德國的一項突破性研究可能最終將其推入發展的快車道。

德國慕尼黑工業大學（TUM）與TUMint.能源研究所的科學家開發出一種創紀錄的固態電池材料，其鋰離子導電速度比現有已知材料快30%以上。

為實現這一導電性突破，研究團隊創造了一種由鋰、銻和鈧組成的新型材料。通過用鈧部分替代鋰銻化物中的鋰原子，由慕尼黑工業大學無機化學系（研究方向為新型材料）主任托馬斯·F·費斯勒（Thomas F. F?ssler）教授領導的團隊，在導體材料的晶體晶格中引入了微小空位。

空位極大促進離子流動

這些經過設計的空位使鋰離子在材料結構中的移動更加自由，與已知材料相比顯著提升了離子遷移速度。這一突破使固態材料中鋰離子導電性創造了新世界紀錄——這是實現快速充電和高效儲能的關鍵指標。

由于實驗結果遠超已知基準，研究團隊邀請了TUM技術電化學系（負責人為休伯特·加斯特里格教授）的同行對成果進行獨立驗證。

"由于該材料可以同時導電，這帶來了特殊的測量挑戰，我們必須調整測量方法以適應這一特性，"負責驗證測試的研究合著者托比亞斯·庫奇（Tobias Kutsch）在聲明中表示。

未來能源材料的藍圖

該材料強大的離子遷移能力可能在推動未來儲能系統發展中發揮關鍵作用，使電池更快、更安全、更高效。研究團隊認為，這一發現可能成為固態電池研究的轉折點。

"通過引入少量鈧元素，我們揭示了一個新原理，這可能為其他元素組合提供借鑒。盡管距離該材料應用于電池仍有許多測試要做，但我們持樂觀態度，"費斯勒教授表示，"兼具離子和電子傳導性的材料特別適合作為電極添加劑。鑒于其實際應用前景，我們已為此項開發申請專利。"

除導電性創下行業新記錄外，該材料還具有熱穩定性，且可通過成熟化學工藝合成。這項研究還幫助科學家們發現了一類新物質，可通過更簡單的元素組合提升多種鋰基材料的離子導電性。

“該元素組合是鋰-銻體系，但相同原理可輕松應用于鋰-磷體系。此前紀錄保持者需基于鋰-硫體系額外添加五種元素進行優化，而我們僅需添加單一鈧元素，便能達成更優效果?！?TUMint.能源研究所科學家表示："這一發現對提升多種材料的導電性意義重大。"

該研究由巴伐利亞州經濟事務、區域發展和能源部提供資金支持。

編譯: 孫桂林（新能源部）

審校: 陳 晴（新能源部）

編輯: 孫桂林（新能源部）