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科学家们研究全固态锂离子电池的EDL效应 为解决其界面电阻提供新方法

2023-03-07来源:网界科技编辑:星辉

【网界科技】3月7日消息,锂电池在现代科技中扮演着至关重要的角色,特别是在追求清洁能源和碳中和的过程中。然而,传统锂电的电解质是液态的,存在着一系列缺陷,如容量低、安全隐患、有毒等环境问题,因此它并不太适合电动汽车等应用。为了解决这些问题并进一步提高能量密度,全球科学家都在积极开发全固态锂离子电池(ASS-LIBs)。

然而,全固态锂离子电池的一个难点是电解质和电极之间的界面电阻。对此,日本东京理科大学的研究人员最近开发了一种全新方法,可以评估和控制电双层效应(EDL),从而改善ASS-LIBs的充电特性。

研究人员使用全固态氢化金刚石(H-diamond)为基础的电双层晶体管(EDLT)进行霍尔测量和脉冲响应测量,通过在H-diamond和锂固体电解质之间插入一纳米厚的铌酸锂或磷酸锂中间层来研究EDL效应在这两层之间界面的电响应。他们发现,引入某种电解质作为中间层可以降低EDL效应,从而改善ASS-LIBs的充电特性。

据网界科技了解,研究人员解释称,中间层对EDL充能速度有加速和减速作用。经测试发现,磷酸锂/ H-diamond界面的EDL电容要高得多,而EDLT的电响应时间变化很大,从大约60毫秒到大约230微秒不等,这使他们能够在ASS-LIBs中实现载波调制,并改善其充电特性。

研究人员表示,这项研究对于控制界面电阻和实现具有优异充放电特性的固态电池非常重要,未来还有望进一步改善固态电池的性能和使用寿命。