日本东京工业大学等机构参与团队日前发布消息称，团队研发出一种高导电性的固态电解质“锂超离子导体”，并成功用这种新型电解质使全固态锂电池特性有了显着提升，这有助研发纯电动汽车等领域使用的下一代蓄电设备。

 东京工业大学研究团队表示，全固态锂电池可以克服目前商业化锂离子电池在安全性上的严重缺陷，同时进一步提升能量密度，对新能源车和储能产业是一项颠覆性技术。但是，由于全固态锂电池的核心材料——固态电解质难以兼顾性能和成本，产业化仍面临巨大阻碍。全固态锂电池的固态电解质至少需要同时具备三个条件：高离子电导率、良好的可变形性以及足够低廉的成本。但是，目前被广泛研究的氧化物、硫化物、氯化物固态电解质都无法同时满足这些条件。目前在最新研究中，研究人员力争同时达成多项提升锂电池性能的目标，其中关键是开发出高导电性的固态电解质材料。团队以此前报告的固态导体锂锗磷硫化物为基础，尝试最大限度发挥其离子导电性能。他们对锂锗磷硫化物进行了“高熵化”设计改进，开发出在室温下离子电导率达三十二毫西门子／厘米的新材料。在零下五十摄氏度至零上五十五摄氏度的温度範围内，新材料离子电导率为原锂锗磷硫化物导体的二点三至三点八倍。

 研究人员指出，以这种新材料作为固态电解质，研究团队製成了膜厚度达一毫米的钴酸锂正极，这种电极单位面积的容量可提升至迄今全固态电池最大值的一点八倍。团队通过对新材料的晶体结构分析发现，这种新材料呈现複杂且非常不规则的元素分布。进一步研究这种元素分布对离子电导率的影响，结果显示，新材料中锂离子移动时的能量势垒仅为原导体的一半，这是新材料离子电导率显着升高的原因。

 以上研究成果将为纯电动汽车、智能电网等领域使用的下一代蓄电设备的研发带来新方向。作为核心零部件之一，电池堪称新能源汽车的“心脏”，其重要性远胜于发动机之于传统燃油车。目前，儘管锂离子电池由于其较高的能量密度在电动汽车电池市场佔据主导地位，但市场对替代技术的兴趣越来越大。其中一项技术是固态电池，汽车製造商正在积极探索。固态电池与锂离子电池不同，因为它们使用固体电解质，与锂离子电池中使用的易燃液体电解质相比，固体电解质被认为对先进的电动汽车更安全，且不少业内人士估计，这将迅速成为最有前途的存储技术之一，提供更高的能源效率、更快的充电时间和更长的行驶里程。