我國科大顯著提升鋰電池穩(wěn)定性

金屬鹵化物鈣鈦礦框架的鋰離子傳導特性機理探究。（我國科大供圖）

記者十五日從我國科學技術(shù)大學獲悉，該?；瘜W和材料學院姚宏斌課題組和張國楨副研究員經(jīng)過和外部專家合作，近日在金屬鹵化物鈣鈦礦導鋰層的構(gòu)建并用于穩(wěn)定鋰金屬電池的研究中取得重要進展。

該成果近日發(fā)表在《自然通訊》上。

姚宏斌課題組充分利用氯基金屬鹵化物鈣鈦礦寬帶隙、成膜性好、制備簡單等優(yōu)勢，開發(fā)出基于金屬鹵化物鈣鈦礦的梯度導鋰層，實現(xiàn)了金屬鋰負極和電解液的隔離，大幅度提升了鋰金屬電池的循環(huán)穩(wěn)定性。

作為一種新型可溶液加工的離子型半導體材料，金屬鹵化物鈣鈦礦成為近年來光電研究領(lǐng)域的熱點材料。然而，金屬鹵化物鈣鈦礦材料框架內(nèi)的鋰離子傳導特性以及相關(guān)應(yīng)用卻少有研究。

研究人員發(fā)現(xiàn)，利用旋涂法制備的金屬氯基鈣鈦礦具有容納和傳輸鋰離子的特性。研究人員發(fā)展了方便的固相轉(zhuǎn)印方法，防止了鋰枝晶生長和鋰金屬電極的粉化。

測試表明，在金屬鹵化物鈣鈦礦導鋰層的保護下，鋰電池的穩(wěn)定性顯著提升。

據(jù)悉，該工作是金屬鹵化物鈣鈦礦材料在鋰金屬負極界面導鋰層應(yīng)用的首次嘗試，金屬鹵化物豐富的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定的框架將為新型固態(tài)電解質(zhì)設(shè)計和高性能鋰金屬電池構(gòu)筑供應(yīng)更多的可行性思路。