中國粉體網訊 固態電池是一種使用固體電極和固體電解質的新型電池，與傳統電池相比具有能量高、安全性高等優勢，固態電池在性能上面具有高的能量密度，電池內部電解質穩定，不可燃、無腐蝕、不揮發、不存在漏液的特點。
但也不是說固態電池就是絕對完美的，其缺點包括：①界面抗阻過大；②快充比較難；③成本價格高昂。而其商業化的核心障礙之一在于：可供選擇的固態電解質材料太少，該類材料旨在確保鋰離子能在正負極之間有效移動。所以研究者們嘗試摻雜一些元素，提升材料性能。
日本向固態電池材料里加磷
2017年6月，豐田向美國提交的一份編號為20170179545的固態電池專利申請被公開。研究表明，該固態電池由硫化固態電解質和電極活性材料構成，其中，電解質材料的組成包括鋰、磷、硫、碘等四種元素;正極材料則包含了一種磷酸酯。該磷酸酯在正極材料中的重量占比范圍在1~30%不等。通過在正極材料中添加磷酸酯，該固態鋰電池的熱穩定性得以改善。7月，豐田表示，計劃于2022年開始銷售由全固態電池提供動力的電動車。
美國打算用硼原子替代碳原子
勞倫斯利福摩爾國家實驗室的科學家Brandon Wood與（美國）國家標準技術局的科學家Mirjana Dimitrievska負責牽頭一項國際性研發合作，其研究團隊發現在鋰電池電解液中，若采用硼原子代替碳原子，提升了鋰離子的流動性。對于固態電池而言，該特點頗具吸引力。
新研究主要致力于新材料——閉合硼酸鹽是一款鹽類物質，其含有帶正電荷的無水氯化鋰和帶負電荷的閉合硼酸陰離子。該研究表明，閉合硼酸陰離子可快速地完成其位置的重新調整，在固態基質內徘徊，按特定的優先定向進行交替位移。若向閉合硼酸陰離子添加碳，就會生成所謂的偶極子，后者將排斥附近碳原子內的鋰離子。隨著陰離子的疾馳，碳原子將面向不同的位置，每次都將迫使固態基質內的鋰離子移動到附近區域。由于該類鹽內均為疾馳的陰離子，從而導致鋰離子的流動速度變得非常快。
來自蘇州大學田景華教授磷和硼都摻，想知道這種方法的可行性有多大？歡迎參加由中國粉體網舉辦的“2019高比能固態電池關鍵材料技術研討會暨第三屆能源顆粒材料制備及應用技術高峰論壇”，田景華教授將作《磷硼共摻雜碳包覆的LiNi0.5Mn1.5O4鋰離子電池高壓正極材料的制備與性能研究》報告，告訴您摻了磷和硼的電池正極材料的研究進展，期待您的到來。
專家簡介
田景華教授，2003年廈門大學化學專業本科畢業，同年本直博攻讀廈門大學物理化學專業博士，2009年取得博士學位。2009年3月-2010年9月在法國巴黎高等師范學校(Ecole Normale Supérieure Paris)化學系從事博士后研究，2010年10月-2013年4月在瑞士蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zürich)任職Research Associate。2013年5月加入蘇州大學能源學院。目前已在JACS, Nanotechnology, ChemPhysChem.等國際重要期刊上發表論文20余篇。
參考資料：
汽車用車小助手.聽說固態電池的性能非常好，優點很多，為什么沒有被商用？
鵬城孤影.固態電池優缺點分析，屬于它的時代已經來了？
蓋世汽車.硼原子替代碳原子 閉合硼酸鹽或成固態鋰電池電解質材料
（中國粉體網編輯整理/墨玉）
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