ວັນທີ 21 ສິງຫານີ້, ສາດສະດາຈານ MA Cheng ຈາກມະຫາວິທະຍາໄລວິທະຍາສາດ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີແຫ່ງຈີນ (USTC) ແລະຜູ້ຮ່ວມມືໄດ້ສະເໜີຍຸດທະສາດທີ່ມີປະສິດທິຜົນເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາການຕິດຕໍ່ຂອງໄຟຟ້າກັບໄຟຟ້າທີ່ຈຳກັດການພັດທະນາຂອງໝໍ້ໄຟ Li-State ລຸ້ນໃໝ່. ອົງປະກອບຂອງ electrode ແຂງ - ແຂງທີ່ສ້າງຂຶ້ນດ້ວຍວິທີນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສາມາດພິເສດແລະອັດຕາການປະຕິບັດ.
ການທົດແທນ electrolyte ຂອງແຫຼວອິນຊີໃນຫມໍ້ໄຟ Li-ion ທໍາມະດາດ້ວຍ electrolytes ແຂງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນບັນຫາຄວາມປອດໄພຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ແລະອາດຈະທໍາລາຍ "ເພດານແກ້ວ" ສໍາລັບການປັບປຸງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ວັດສະດຸ electrode ຕົ້ນຕໍແມ່ນຍັງແຂງ. ເນື່ອງຈາກການຕິດຕໍ່ລະຫວ່າງຂອງແຂງສອງອັນແມ່ນເກືອບເປັນໄປບໍ່ໄດ້ທີ່ຈະມີຄວາມສະໜິດສະໜົມຄືກັບລະຫວ່າງຂອງແຂງແລະຂອງແຫຼວ, ໃນປະຈຸບັນ ໝໍ້ໄຟທີ່ອີງໃສ່ electrolytes ແຂງໂດຍປົກກະຕິຈະສະແດງການຕິດຕໍ່ electrode-electrolyte ທີ່ບໍ່ດີແລະການປະຕິບັດເຕັມເຊນທີ່ບໍ່ຫນ້າພໍໃຈ.
ສາດສະດາຈານ MA Cheng ຈາກ USTC, ຜູ້ນໍາຂອງການສຶກສາກ່າວວ່າ "ບັນຫາການຕິດຕໍ່ electrode-electrolyte ຂອງແບດເຕີລີ່ສະລັດແຂງແມ່ນຄ້າຍຄື stave ສັ້ນທີ່ສຸດຂອງຖັງໄມ້," ອາຈານ MA Cheng ຈາກ USTC, ຜູ້ນໍາຂອງການສຶກສາກ່າວ. "ຕົວຈິງແລ້ວ, ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ພັດທະນາ electrodes ທີ່ດີເລີດແລະ electrolytes ແຂງ, ແຕ່ການຕິດຕໍ່ທີ່ບໍ່ດີລະຫວ່າງພວກມັນຍັງຈໍາກັດປະສິດທິພາບຂອງການຂົນສົ່ງ Li-ion."
ໂຊກດີ, ຍຸດທະສາດຂອງ MA ອາດຈະເອົາຊະນະສິ່ງທ້າທາຍອັນເປັນຕາຢ້ານນີ້. ການສຶກສາໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍການກວດກາອະຕອມໂດຍປະລໍາມະນູຂອງໄລຍະ impurity ໃນ prototype, perovskite-ໂຄງສ້າງແຂງ electrolyte. ເຖິງແມ່ນວ່າໂຄງສ້າງຂອງຜລຶກແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍລະຫວ່າງຄວາມບໍ່ສະອາດແລະ electrolyte ແຂງ, ພວກມັນໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນໃນການໂຕ້ຕອບຂອງ epitaxial. ຫຼັງຈາກຊຸດຂອງການວິເຄາະໂຄງສ້າງແລະເຄມີຢ່າງລະອຽດ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ຄົ້ນພົບວ່າໄລຍະ impurity ແມ່ນ isostructural ກັບ electrodes ຊັ້ນສູງ Li-ອຸດົມສົມບູນ. ນັ້ນແມ່ນ, electrolyte ແຂງຕົ້ນແບບສາມາດ crystallize ໃນ "ແມ່ແບບ" ທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍກອບປະລໍາມະນູຂອງ electrode ປະສິດທິພາບສູງ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ມີການໂຕ້ຕອບຂອງປະລໍາມະນູ.
"ນີ້ແມ່ນຄວາມແປກໃຈແທ້ໆ," ຜູ້ຂຽນທໍາອິດ LI Fuzhen, ຜູ້ທີ່ປະຈຸບັນເປັນນັກສຶກສາຈົບການສຶກສາຂອງ USTC ກ່າວ. "ການປະກົດຕົວຂອງສິ່ງສົກກະປົກໃນວັດສະດຸແມ່ນເປັນປະກົດການທີ່ພົບເລື້ອຍຫຼາຍ, ທົ່ວໄປຫຼາຍທີ່ພວກເຂົາຈະຖືກລະເລີຍ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຫຼັງຈາກເບິ່ງຢ່າງໃກ້ຊິດ, ພວກເຮົາໄດ້ຄົ້ນພົບພຶດຕິກໍາ epitaxial ທີ່ບໍ່ຄາດຄິດນີ້, ແລະມັນໄດ້ກະຕຸ້ນໂດຍກົງຍຸດທະສາດຂອງພວກເຮົາໃນການປັບປຸງການຕິດຕໍ່ຂອງແຂງ."
ເມື່ອປຽບທຽບກັບວິທີການກົດເຢັນທີ່ຖືກຮັບຮອງເອົາທົ່ວໄປ, ຍຸດທະສາດທີ່ນັກຄົ້ນຄ້ວາສະເຫນີສາມາດຮັບຮູ້ການຕິດຕໍ່ຢ່າງລະອຽດ, ລຽບງ່າຍລະຫວ່າງ electrolytes ແຂງແລະ electrodes ໃນລະດັບປະລໍາມະນູ, ດັ່ງທີ່ສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນຢູ່ໃນຮູບກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກຄວາມລະອຽດປະລໍາມະນູ. (ສະຫນອງໂດຍທີມງານຂອງ MA.)
ການໃຊ້ປະໂຍດຈາກປະກົດການທີ່ສັງເກດໄດ້, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ເຈດຕະນາເຮັດໃຫ້ຜົງອະໂມຟະເປັນໄປເຊຍກັນທີ່ມີອົງປະກອບດຽວກັນກັບອົງປະກອບຂອງ electrolyte ແຂງທີ່ມີໂຄງສ້າງ perovskite ຢູ່ເທິງຫນ້າຂອງສານປະສົມທີ່ມີຊັ້ນ Li-rich, ແລະສົບຜົນສໍາເລັດຮັບຮູ້ການຕິດຕໍ່ຢ່າງລະອຽດ, seamless ລະຫວ່າງສອງວັດສະດຸແຂງນີ້ຢູ່ໃນ electrode ປະສົມ. ດ້ວຍບັນຫາການຕິດຕໍ່ຂອງ electrode-electrolyte ທີ່ຖືກແກ້ໄຂ, electrode ປະສົມຂອງແຂງ-solid ດັ່ງກ່າວໄດ້ສົ່ງຄວາມສາມາດໃນການອັດຕາການທຽບເທົ່າກັບ electrode ແຂງ-liquid composite. ສິ່ງທີ່ສໍາຄັນກວ່ານັ້ນ, ນັກຄົ້ນຄວ້າຍັງພົບວ່າປະເພດຂອງການຕິດຕໍ່ແຂງຂອງ epitaxial ນີ້ອາດຈະທົນທານຕໍ່ຄວາມບໍ່ສອດຄ່ອງຂອງເສັ້ນດ່າງຂະຫນາດໃຫຍ່, ແລະດັ່ງນັ້ນຍຸດທະສາດທີ່ພວກເຂົາສະເຫນີຍັງສາມາດໃຊ້ກັບ electrolytes ແຂງ perovskite ແລະ electrodes ຊັ້ນອື່ນໆ.
"ວຽກງານນີ້ໄດ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນທິດທາງທີ່ສົມຄວນທີ່ຈະດໍາເນີນການ," MA ກ່າວ. "ການ ນຳ ໃຊ້ຫຼັກການທີ່ຍົກຂຶ້ນມາຢູ່ທີ່ນີ້ກັບວັດສະດຸທີ່ ສຳ ຄັນອື່ນໆສາມາດ ນຳ ໄປສູ່ການປະຕິບັດຂອງເຊນທີ່ດີຂຶ້ນແລະວິທະຍາສາດທີ່ ໜ້າ ສົນໃຈຫຼາຍ. ພວກເຮົາ ກຳ ລັງລໍຖ້າມັນ."
ນັກຄົ້ນຄວ້າຕັ້ງໃຈຈະສືບຕໍ່ການຂຸດຄົ້ນຂອງພວກເຂົາໃນທິດທາງນີ້, ແລະນໍາໃຊ້ຍຸດທະສາດທີ່ສະເຫນີໃຫ້ກັບ cathodes ທີ່ມີທ່າແຮງສູງ, ຄວາມສາມາດສູງອື່ນໆ.
ການສຶກສາໄດ້ຖືກຕີພິມຢູ່ໃນ Matter, ວາລະສານທີ່ມີຊື່ສຽງຂອງ Cell Press, ຫົວຂໍ້ "ການຕິດຕໍ່ແບບສະນິດສະຫນົມຂອງປະລໍາມະນູລະຫວ່າງ electrolytes Solid ແລະ electrodes ສໍາລັບ Li Batteries". ຜູ້ຂຽນທໍາອິດແມ່ນ LI Fuzhen, ນັກສຶກສາຈົບການສຶກສາຂອງ USTC. ຜູ້ຮ່ວມງານຂອງສາດສະດາຈານ MA Cheng ລວມມີ ສາດສະດາຈານ NAN Ce-Wen ຈາກມະຫາວິທະຍາໄລ Tsinghua ແລະ ດຣ ZHOU Lin ຈາກຫ້ອງທົດລອງ Ames.
(ໂຮງຮຽນເຄມີສາດ ແລະ ວິທະຍາສາດວັດສະດຸ)
ລິ້ງເຈ້ຍ: https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(19)30029-3
ເວລາປະກາດ: 03-06-2019