陶瓷納米纖維：鋪就鋰離子電池傳導高速路

陶瓷納米纖維：鋪就鋰離子電池傳導高速路

上海科技大學助理教授劉巍用有序排列的陶瓷納米纖維,顯著提高了鋰離子電池安全性和穩定性，為高性能全固態電池產業化奠定了基礎。相關研究成果近日發表在國際頂尖雜志《自然·能源》上。劉巍告訴記者，傳統的鋰離子電池使用的是易揮發、易燃、易爆的有機液態電解液，電池使用過熱或不當會產生電池爆炸的安全隱患。而用固態電解質替代液態電解質的全固態鋰離子電池，能量密度、熱穩定性、使用壽命以及安全性都有了大幅度提升，且在柔性電子設備、汽車動力電池以及電網儲能電池等方面均有顯著優勢。然而，相比于液態電解質，固體電解質的電導率較低，限制了全固態鋰離子電池商業化的應用。她和斯坦福大學材料科學與工程學院教授崔屹等合作研究發現，將陶瓷納米纖維摻入固體聚合物電解質是提高其電導率的有效方法。納米纖維的表面是鋰離子快速傳導的通道，表面導電率可以和液體電解質相媲美。同隨機分散排列的納米纖維相比，有序排列的納米纖維可以進一步將固體聚合物電解質電導率提高10倍。原因在于，取向排列的納米纖維避免了無規則納米纖維交叉產生的結點，從而鋰離子可以無阻礙的在兩個電極之間傳導。此外，摻入陶瓷納米纖維后，固體聚合物的化學穩定性也獲得大幅提高。

（來源：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/4/373211.shtm）