(资料图片)
4月6日，记者从中国科学技术大学获悉，该校姚宏斌课题组、李震宇课题组与浙江工业大学陶新永课题组合作，设计开发出镧系金属卤化物基固态电解质新家族，实现了无任何电极修饰且室温可运行的全固态锂金属电池。相关研究成果论文4月5日发表于《自然》。
金属卤化物固态电解质因其宽电化学窗口、良好的室温电导率和不错的可变形性，展现出比氧化物/硫化物固态电解质更好的高电压氧化物正极适配性。然而，目前报道的大多数金属卤化物固态电解质采用高电位的锂铟合金，限制了高能量密度全固态锂金属电池的开发。同时，传统的金属卤化物固态电解质晶格中氯离子是六方或立方紧密堆积，其空间体积较小，对锂离子的传导有一定限制。因此，开发对锂金属负极稳定的新型快离子导体框架结构是发展高比能全固态锂金属电池面临的关键挑战。
研究人员发现，镧系金属卤化物晶格中氯离子呈非紧密堆积形式，天然存在丰富的一维大尺寸孔道，适合锂离子的高速传输，并可通过镧空位形成连续的三维传导。
研究人员选择高价离子掺杂策略来制造镧空位，得益于大尺寸高速离子通道和相邻通道间超强的交换作用，优化的金属卤化物固态电解质表现出高室温离子电导率和低活化能，优于传统氧化物和最近报道的卤化物固态电解质，可与部分硫化物电解质相媲美。基于此，研究人员组装的全固态锂金属原型电池无须负极垫层和正极包覆等额外的常用界面稳定手段，即可实现室温下百圈以上的循环。
此外，研究人员还发现，镧系金属卤化物可容纳大量异种非镧系金属元素，且在此状态下仍能保持快离子传输的晶型结构特征。这一性质赋予了镧系金属卤化物框架极强的可拓展性。未来通过合理的元素设计，镧系金属卤化物固态电解质有望具备实现更高界面稳定性、更快离子传导和更廉价原料成本的巨大潜力，将成为一个全新的电解质家族。
标签：
仓储物流“成渝圈”如何乘势而上？ 12月3日，连接昆明和万象的中老铁路全线开通运营，被惠及的显...
两件西周青铜簋时隔三千年成功配对 考古工作者介绍，这个铜簋的盖、身分别时隔40余年出土，纹饰...
“医保砍价”不是一个人在战斗 晁星 “我眼泪都快掉下来了”“每一个小群体都不该被放弃”…...
“购物成瘾”真的是一种病 刘艳 牛雅娟 本周日即将迎来“双十二”促销季，很多人又开始摩拳...
因迷恋山间风景，一男子在甘孜州稻城县海拔4000多米的无人区迷失方向，随后与同伴失联。12月的稻城...
嫌疑人DNA信息比中后，成都市公安局刑侦支队技术处DNA实验室民警白小刚一下坐在凳子上，恍惚迟疑间...
一批反映南京大屠杀历史的新书发布 新华社南京12月7日电(记者邱冰清、蒋芳)“以史为鉴，开创未来...
我在现场·照片背后的故事｜电影《亲爱的》里面没有的结局，在我眼前“上映” 12月6日，在深圳市...
冥想？泡脚？不如听听助眠音乐 晚上睡不着，白天睡不醒，成为最贴合都市人群的“睡眠画像”。随...
养老话题 老年教育面临缺口 “终身教育”潜力无限 【现实挑战】“新老年”群体愿意在培养兴...
孙海洋被拐14年儿子如何找到的？ 警方侦办另一宗拐骗儿童案时发现线索，通过人像比对、DNA确认找...
北京天文馆、圆明园将对未成年人免费开放 12月6日，北京天文馆发布通知称，12月8日起试行对未成...
今年全国粮食总产量再创新高 连续7年保持在1 3万亿斤以上 根据对全国31个省(区、市)的抽样调...
斑块软的很危险 硬的就无碍？ 血管里的“垃圾”分类 赶快学起来！ 一项最新研究显示：中国...
诺西那生钠注射液大幅降价 聚焦医保谈判背后脊髓性肌萎缩症家庭 医保目录公布那天 好多家长都...
抖音“窗花剪剪”遭抄袭 被判获赔20万元 法院认为“窗花剪剪”的这种表达方式理应受到《著作权...
公安机关近日侦破3起拐卖儿童案件 失散十几年 3组家庭终于团圆了 北京青年报记者12月6日从公...
2021年度十大网络用语发布 本报讯(记者 路艳霞)作为年度“汉语盘点”活动最具网络特色的组成部...
北京天文馆向未成年人免费开放 本报讯(记者 牛伟坤)北京天文馆对票价免费及优惠政策作出调整：1...
2021北京百个网红打卡地发布 本报讯(记者 李洋)2021北京网红打卡地推荐榜单昨晚正式发布。自然...
