创造下一代锂离子电池

锂离子电池设计的突破可能会导致下一代更安全，更可靠的固态功率电池。

锂离子电池在世界范围内用于驱动日常技术，包括电动汽车，电动工具，移动电话和笔记本电脑。

但是，不稳定和易燃的电解质(以及因此而产生的界面)使该技术的规模化具有挑战性。

本周在《自然通讯》上发表的一篇新论文展示了如何设计新的固态材料来克服其中的一些问题。

钨和碲基的双重钙钛矿材料可以组合使用，分别用作电极和电解质，从而创建更加兼容和稳定的界面。

Pooja Goddard博士和前拉夫堡化学同事Stephen Yeandel博士(现在谢菲尔德)是EPSRC SUPERGEN财团的一部分，该财团支持由谢菲尔德大学领导的研究，其中包括ISIS脉冲中子和Muon离子源以及法拉第研究所(哈维尔)校园。

拉夫堡研究小组使用计算模型阐明了两种具有相同晶体族的材料的氧化还原特性，并表明，尽管钨可以轻易改变氧化态(对电极而言是理想的)，但碲对适用于电解质的氧化还原循环具有抵抗力。

这些结果已由谢菲尔德和ISIS中子实验室的实验小组证实。

由于两种材料来自同一钙钛矿家族，因此它们的相容性要高得多，这使得制造下一代锂离子固态电池成为可能。

戈达德博士说：“当锂插入每种材料时，我们明确显示了锂离子的有序排列和局部结构演变。

“更重要的是，我们显示了从W 6+ W 5+ W 4+的确定的逐步变化，而对于Te类似物，我们发现Te 6+不愿意形成Te 5+，这表明Te类似物的氧化还原循环是不可能的，也经过实验验证。”

该项目的下一阶段将包括进一步调整材料以匹配界面，并专注于用于可行制造的材料的可扩展性，这已经在谢菲尔德大学进行了研究。