蓋世汽車訊 長期用于計算機芯片制造的涂層技術(shù)可以使電池在其使用壽命內(nèi)充電更多次，并使其更容易制造。據(jù)外媒報道，美國能源部（DOE）阿貢國家實驗室（Argonne National Laboratory）的科學(xué)家已成功將該技術(shù)應(yīng)用于固態(tài)電池，即由所有固體材料制成的電池。

該研究首次在含硫固體電解質(zhì)粉末上演示了原子層沉積技術(shù)。電解質(zhì)是在電池兩個電極之間傳輸離子（帶電粒子），將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的材料。

圖片來源：阿貢國家實驗室

一種有前途的固態(tài)材料，但也面臨挑戰(zhàn)

與采用液體電解質(zhì)的傳統(tǒng)鋰離子電池相比，固態(tài)電池具有多種潛在優(yōu)勢：更高的安全性、每單位體積存儲更多能量以及在使用壽命內(nèi)充電更多次，因此非常適合電動汽車電池。

阿貢國家實驗室的研究得到了美國能源部能源效率和可再生能源辦公室（The study is the first-ever demonstration of the technique, known as atomic layer deposition, on the powder form of sulfur-containing, solid electrolytes.）車輛技術(shù)辦公室（Vehicle Technologies Office）的部分資助，重點研究硫銀鍺礦，即一類含硫的固態(tài)電解質(zhì)。 硫銀鍺礦相對于其他固態(tài)電解質(zhì)有幾個優(yōu)點，例如具有更高的離子電導(dǎo)率，因此可以更快地通過電池傳輸離子。而這可以轉(zhuǎn)化為電動汽車更快的充電速度。硫銀鍺礦也更容易、更便宜地加工成最終制成電池的顆粒。

但硫銀鍺礦在制造方面具有諸多挑戰(zhàn)。由于與空氣高度反應(yīng)，因此硫銀鍺礦很難在電池生產(chǎn)工廠中處理。此外，它們很容易與鋰金屬等電極材料發(fā)生反應(yīng)。這些反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)會降低電解質(zhì)/電極界面的質(zhì)量。不僅如此，這些反應(yīng)還會減慢鋰離子的傳輸，降低電池性能并導(dǎo)致枝晶形成。枝晶是針狀的鋰結(jié)構(gòu)，會降低電池的安全性和耐用性。

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