MIT著眼於固體材料的晶格結構 探尋大容量鋰電池材料
蓋世汽車訊 麻省理工學院（MIT）的研究人員與橡樹嶺國家實驗室（Oak Ridge National Laboratory，ORNL）、日本東京工業大學（Tokyo Institute of Technology）的同行們採用全新方法——晶格動力學（lattice dynamics），旨在改變離子遷移率（ion mobility）及穩定性。
為此，尋找一種新的固態離子導體就變得十分關鍵了，該材料務必擁有以下兩種特性：較高的離子遷移率及穩定性。此外，該材料的離子遷移率需能媲美液體，還需要達到固體的長期穩定性。
關鍵在於這類固體材料晶體結構的晶格屬性，該結構關乎熱波及聲波——聲子（phonons）等振動如何穿透材料。研究人員正關注這類新結構，旨在證明其能精準預計材料的實際屬性。
若能獲知給定材料的振動頻率，就能預判新材料的化學屬性或解釋實驗結果。研究人員發現，採用建模測定晶格屬性後，並確定晶格屬性與鋰離子導體材料傳導性間的關聯性。
值得一提的是，可通過調整晶格結構來精密調整鋰金屬本身的振動頻率（vibrational frequency）。若採用化學替代物或滲染劑（dopants）可細微調節原子的結構布置。
這一新理念為研發新款高性能材料提供了新思路和新方法，該類材料或將大幅提升電池容量，還能提升電池的安全性。
目前，該方法已被用於尋找某些具有前景的備選材料，該技術或將被用於分析材料屬性，並將其用於固體氧化物燃料電池、膜基脫鹽系統（membrane based desalination systems）或產氧過程（electrochemical processes）等其它電化學過程。
該項研究獲得了寶馬、美國國家科學基金會（National Science Foundation）及美國能源部的支持。（本文圖片選自greencarcongress.com）
