陶瓷纳米纤维：铺就锂离子电池传导高速路

陶瓷纳米纤维：铺就锂离子电池传导高速路

上海科技大学助理教授刘巍用有序排列的陶瓷纳米纤维,显著提高了锂离子电池安全性和稳定性，为高性能全固态电池产业化奠定了基础。相关研究成果近日发表在国际顶尖杂志《自然·能源》上。刘巍告诉记者，传统的锂离子电池使用的是易挥发、易燃、易爆的有机液态电解液，电池使用过热或不当会产生电池爆炸的安全隐患。而用固态电解质替代液态电解质的全固态锂离子电池，能量密度、热稳定性、使用寿命以及安全性都有了大幅度提升，且在柔性电子设备、汽车动力电池以及电网储能电池等方面均有显著优势。然而，相比于液态电解质，固体电解质的电导率较低，限制了全固态锂离子电池商业化的应用。她和斯坦福大学材料科学与工程学院教授崔屹等合作研究发现，将陶瓷纳米纤维掺入固体聚合物电解质是提高其电导率的有效方法。纳米纤维的表面是锂离子快速传导的通道，表面导电率可以和液体电解质相媲美。同随机分散排列的纳米纤维相比，有序排列的纳米纤维可以进一步将固体聚合物电解质电导率提高10倍。原因在于，取向排列的纳米纤维避免了无规则纳米纤维交叉产生的结点，从而锂离子可以无阻碍的在两个电极之间传导。此外，掺入陶瓷纳米纤维后，固体聚合物的化学稳定性也获得大幅提高。

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