作者：UniversitécatholiquedeLouvain

研究人員發現了一種新的高性能、安全的電池材料（LTPS），能夠將充電和放電速度提高到迄今為止從未達到的水平。實際上，如果第一次試驗得到證實，這種新材料將可以用于未來的電池，具有更好的儲能、更快的充放電速度和更高的安全性，適用于智能手機、電動自行車和汽車等多種用途。

風能或光伏等可再生能源是間歇性的。生產高峰不一定跟在需求高峰之后。因此，儲存綠色能源對于遠離化石燃料至關重要。光伏電池所產生的能量在白天儲存起來，在有風的時候利用風力發電，以備日后需要時使用。

我們現在有什么？

鋰離子技術是目前性能最好的電池儲能技術。鋰離子電池用于小型電子產品（智能手機、筆記本電腦），是電動汽車的最佳選擇。他們的缺點？例如，由于制造問題，鋰離子電池會著火。這部分是由于當前電池中存在液態有機電解質。這些有機電解質是電池所必需的，但極易燃燒。

解決方案？從液態易燃電解質轉換為固態（即轉換為“全固態”電池）。這是一個非常困難的步驟，因為固體中的鋰離子比液體中的鋰離子流動性差。這種較低的移動性限制了電池在充電和放電速度方面的性能。

UCLouvain的發現

科學家們一直在尋找能夠使這些未來的全固態電池成為可能的材料。來自加州大學的研究人員最近發現了這種材料。它的名字？LITI2（PS4）3或LTPS。研究人員在LTPS中觀察到了有史以來在固體中測量到的最高鋰擴散系數（鋰遷移率的直接測量）。LTPS的擴散系數比已知材料高得多。研究結果發表在《細胞出版社化學》科學期刊上。

發現了嗎？這種鋰遷移率直接來自LTPS獨特的晶體結構（即原子排列）。對這一機制的理解為鋰離子導體領域開辟了新的視角，并且在LTPS之外，為尋找具有類似擴散機制的新材料開辟了一條道路。

接下來是什么？研究人員需要進一步研究和改進這種材料，以使其未來商業化。然而，這一發現是理解具有極高鋰離子遷移率的材料的重要一步，鋰離子遷移率是未來發展“全固態”電池所最終需要的。包括LTPS在內的這些材料可能最終被用于我們日常生活中從汽車到智能手機的許多技術中。

這項研究是與豐田公司合作進行的，豐田公司在科學和財政上支持這項研究。已經提交了一項專利，將加州大學的研究人員列為發明人。