新型固體材料或開啟可持續(xù)電池新方向
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】電解液是鋰離子電池四大關(guān)鍵材料(正極、負極、隔膜、電解液)之一，號稱鋰離子電池的“血液”，在電池中正負極之間起到傳導(dǎo)電子的作用，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點的保證。
電解質(zhì)的選用對鋰離子電池的性能影響非常大，它必須是化學(xué)穩(wěn)定性能好尤其是在較高的電位下和較高溫度環(huán)境中不易發(fā)生分解，具有較高的離子導(dǎo)電率(> 10-3 S/cm) ，而且對陰陽極材料必須是惰性的、不能侵腐它們。但目前液體電解質(zhì)是鋰離子電池在安全性和能量密度上限方面出現(xiàn)短板的最核心因素。
近日，英國利物浦大學(xué)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種能快速傳導(dǎo)鋰離子的固體材料，這種新型電解質(zhì)有望用于研制可持續(xù)電池。這種最新電解質(zhì)材料由無毒的稀土元素組成，擁有足夠高的鋰離子電導(dǎo)率，可取代液體電解質(zhì)，從而提高鋰離子電池的安全性和能量密度。
研究團隊表示，由于新材料結(jié)構(gòu)特殊，它能以不同于液體電解質(zhì)的方式工作。利物浦大學(xué)化學(xué)系馬特·羅塞因斯基教授稱，新材料性能比那些只能為離子提供狹窄空間的固體更優(yōu)異，其結(jié)構(gòu)改變了以前對高性能固態(tài)電解質(zhì)的理解。
目前，很多科學(xué)家正在使用AI工具搜尋新材料，AI正在改變材料研發(fā)的范式。由于AI工具獨立工作，因此會以各種方式重新創(chuàng)建它們所訓(xùn)練的內(nèi)容，生成的新材料可能與已知材料非常相似。
并且在在最新研究中，他們借助AI工具尋找能將不同材料區(qū)分出來的成分和結(jié)構(gòu)差異，并評估這些差異對材料性能的影響。這一顛覆性設(shè)計方法為發(fā)現(xiàn)更多高性能固體材料提供了新途徑。
(資料來源：科技日報)
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