科學家發現“電荷層”效應，固態電池性能或翻倍
發布時間：2025-6-4 18:21
發布者：eechina
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《每日科學》網站（www.sciencedaily.com） 一項新興技術通過使用固態電解質替代傳統液態電解質，有望使鋰離子電池更安全且性能更強。固態電解質是電池中允許離子移動并產生電能的關鍵材料。 美國德克薩斯大學達拉斯分校的研究團隊發現，當兩種固態電解質的微小顆�；旌蠒r，界面處會形成“空間電荷層”，即電荷的積累效應。這一現象可顯著提升離子遷移效率，從而優化電池性能。該發現為固態電池的設計提供了新思路，未來可能應用于移動設備和電動汽車等領域。相關研究最近發表在材料科學領域頂級期刊《ACS Energy Letters》上。 研究指出，兩種固態電解質接觸時，由于化學勢差異，離子會在界面處聚集并形成特殊通道，使離子更易移動。這一效應類似于混合兩種食材后獲得更佳效果，其性能超越單一材料的表現。該發現有助于科學家通過材料組合優化固態電解質，進而開發更高性能的固態電池。 目前，消費電子設備廣泛使用的鋰離子電池依賴液態電解質，存在易燃風險。盡管傳統電池性能已接近理論極限，但固態電池因不可燃特性更安全，且能量密度有望翻倍。然而，固態電池面臨離子遷移效率低的挑戰。研究團隊通過分析鋰鋯氯化物和鋰釔氯化物等固態電解質，揭示了混合材料提升離子活性的機制，為未來優化電池設計提供了理論支持。 |
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