韓國研究人員開發了一種新型的全固態二次電池電極結構。如果采用該技術，電池的能量密度將比現有技術顯著提高，對高性能二次電池的發展有巨大的貢獻。

ETRI的研究人員正在研究一種新型的全固態二次電池電極結構。

來自電子與電信研究所(ETRI)和大州慶北科學技術研究所(DGIST)的一個聯合研究小組在識別了鋰離子在活性材料之間容易擴散的機理后，設計了一種全固態二次電池的新型電極結構。他們在ACS能源快報上發表了他們的研究結果，這是一本由美國化學學會(ACS)經營的專門研究能源領域的國際在線學術期刊。

與只能使用一次的初級電池不同，次級電池可以反復充電和使用。二次電池技術對機器人、電動汽車、儲能系統(ESS)和無人機的重要性正逐年增加。

全固態二次電池使用固體電解質在電池電極內傳輸離子。固體電解質比液體電解質安全，液體電解質會引起火災。此外，固體電解質可以實現在雙極型二次電池，以增加能量密度的簡單電池配置。

傳統的全固態二次電池的電極結構包括負責離子傳導的固體電解質，提供電子傳導手段的導電添加劑;負責儲存能量的活性材料;以及在物理和化學上保持這些組成部分的粘合劑。

然而，ETRI的研究人員通過系統的實驗發現，離子甚至可以在石墨活性物質顆粒之間傳輸。他們提出了一種新型的全固態二次電池電極結構，僅由活性材料和粘合劑組成。研究人員證實，即使在電極中不添加固體電解質添加劑，全固態二次電池的性能也可能更好。

在DGIST通過在超級計算機上運行的一個虛擬模型的電化學測試，驗證了ETRI提出的新結構的理論可行性。ETRI的研究人員成功地在實際實驗中演示了這種結構。其結果是一個依賴擴散的全固態電極。

如果采用ETRI技術，電極將不再需要固體導電添加劑材料;相反，活性更強的物質可以被壓縮到相同的體積中。也就是說，電極中活性物質的含量可增加98wt%，能量密度是常規石墨復合電極的1.5倍。

該技術在制造過程方面也有優勢。硫化物型固體電解質具有較高的離子電導率和中等的可塑性，被認為是制備全固態電池的理想材料。但是由于它的高化學反應性，當涉及到溶劑和粘合劑時，硫化物型固體電解質留給電池開發者很少的選擇。相比之下，新的ETRI電極，開發人員可以自由選擇在電池中使用的溶劑和粘合劑的類型，因為電極中不包含高活性的固體電解質。這也允許研究人員尋求新的方法來改善全固態二次電池的性能。

參與這項研究的Young-GiLee博士說：“我們首次發現，離子可以僅通過活性材料進行擴散。我們不再受制于現有的全固態二次電池的結構。我們計劃利用這項技術開發具有更高能量密度的二次電池。我們還將確保我們對核心技術的權利，并致力于開發一個可以商業化的版本。”

雖然ETRI的研究是使用石墨陰極活性材料進行的，但它打算在相同的概念基礎上繼續使用各種其他電極材料進行研究。它還計劃提高技術以提高效率。這可以通過消除電極之間的界面問題和減少電極的體積來實現。