科學家採用硒化銅納米團簇設計新一代鋰電池

美國伊利諾伊大學化學教授普拉山特-傑恩將微型硒化銅納米團簇應用於新一代鋰離子電池設計。

騰訊科學訊 據物理學網站報道，電子設備變得更小、更強大，則需要更快、更小、更穩定的電池，目前，美國伊利諾伊大學化學家最新研製一種固體超離子導體，將成為新一代鋰離子電池的設計基礎。

在近期發表在《自然通訊》雜誌上的研究報告中，伊利諾伊大學化學教授普拉山特-傑恩(Prashant Jain)、研究生薩拉-懷特(Sarah White)和普羅格娜-班納吉(Progna Banerjee)描述了這種物質——微型硒化銅納米團簇。

傑恩指出，目前我們見證了納米電子設備的快速發展，我們需要微型電池放置在晶元上，但使用液體電解質是無法實現的，我們使用納米結構物質實現鋰離子電池技術的核心特徵，它們具有大量熱量和機械穩定性，並不存在泄漏問題，我們可以製造非常薄的電解質層，因此我們可以使電池小型化。

標準鋰離子和其它離子電池充滿了液體電解質，鋰離子可以在其中移動穿過，當該電池被使用時，離子朝向一個方向流動，當電池充電時則朝向相反的方向流動。然而液體電解質存在一些缺陷：伴隨著電池循環使用的降解過程，電池需要較大的體積，並且容易泄漏和具有高度易燃性。這將導致手機、筆記本電腦和其它電子設備出現爆炸，但是固體電解質更加穩定，離子在其中移動更加緩慢，大大降低電池應用的有效性。

硒化銅納米團簇結合了液體和固體電解質的優點：固體的穩定性，離子能夠像在液體電解質中自由移動。硒化銅被認為是高溫狀態下的超離子導體，但是這種微型納米團簇首次證實了該物質是室溫下超離子導體。（悠悠/編譯）