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金屬復合材料鋰離子傳導速度創紀錄
2025年05月17日 10:30:00
來源：化工儀器網 點擊量：3801
德國慕尼黑工業大學等機構的科學家研制出一種由鋰、銻、鈧構成的新型復合材料，其鋰離子傳導速率較現有材料提升逾30%，創下新紀錄。
近日，德國慕尼黑工業大學等機構的科學家成功研制出一種由鋰、銻、鈧構成的新型復合材料，其在鋰離子傳導速度方面創造了令人矚目的新紀錄，較現有材料提升逾30%。這一成果是固態電池領域的重要進展，有望進一步推動能源存儲領域的革新。相關論文發表于最新一期《先進能源材料》雜志。
金屬復合材料一直以來都是科學研究的熱點之一，其獨特的性能組合使得它們在眾多領域有著廣泛的應用前景。而在能源領域，鋰離子的傳導速度更是關乎著電池性能等關鍵問題。此次研究的金屬復合材料，在鋰離子傳導方面展現出了優秀的性能。
研究過程中，科研團隊通過用金屬鈧部分置換銻化鋰中的鋰原子，在晶體結構中精準構筑了一種特殊間隙，即晶格空位。這些微觀通道如同為鋰離子鋪設的高速公路，使其遷移更加順暢迅捷。經其他研究團隊交叉驗證，新材料的鋰離子電導率遠超現有材料。
科研團隊表示，這種兼具優異離子/電子傳導能力的材料，堪稱電極添加劑的理想候選。盡管還需通過系列測試才能進入實際電池應用，但團隊充滿信心。而且，新材料不僅具備卓越的熱穩定性，還能通過成熟的工藝規模化制備，目前已進入專利申請階段。
值得注意的是，這種材料在設計時雖以鋰銻體系為載體，但其原理同樣適用于鋰磷等系統。此前保持紀錄的鋰硫材料需摻雜5種額外元素才能實現高性能，而新材料僅需添加鈧單質即可。這項基礎研究的突破，或將為提升各類功能材料的導電性能開辟新路徑。
這一成果的取得，對于鋰離子電池行業的發展具有重大意義。它將為眾多電子產品提供更有力的支持。在能源存儲領域，也將推動大規模儲能系統的發展，提高能源利用效率，促進可再生能源的廣泛應用。
素材來源：科技日報
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