硼原子替代碳原子 閉合硼酸鹽或成固態鋰電池電解質材料

據外媒報道，勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室（LLNL）科學家布蘭登·伍德和美國國家標準與技術研究所（美國）科學家米爾賈娜·迪米特里耶夫斯卡負責領導一項國際研發合作。她的研究團隊發現，如果在鋰電池電解液中使用硼原子而不是碳原子，鋰離子的遷移率就會提高。對于固態電池來說，這一功能很有吸引力。

這就是所謂“挫敗感”的一個例子：系統動力學決定了鋰離子永遠不會滿足于呆在原地，因此鋰離子總是會表現出移動的狀態。與現有電池相比，固體鋰離子電池可以提高安全性、電壓和能量密度。然而，固態電池仍處于研發的初級階段。到目前為止，很少有固態鋰電池能夠商業化。固態電池商業化的核心障礙之一是可供選擇的固態電解質材料太少，這些材料旨在確保鋰離子能夠有效地在正負電極之間移動。然而，現有材料存在許多問題，其中一些在穩定性方面存在問題，而另一些則難以加工。至于剩下的候選材料，由于鋰離子的移動速度較慢，大多數材料都被淘汰了，這意味著在制造時必須確保材料非常纖薄。新的研究主要集中在新材料closo硼酸鹽上。最近，人們發現這種材料的鋰離子遷移率更快。Wood表示，這種材料具有穩定的電化學性能，更容易加工。與其他材料相比，它有很多優點。盡管商業化存在一些障礙，但這種材料具有較高的熱穩定性、機械強度和可循環性，這正是研究團隊的重點。這種新材料很有吸引力，將來可以用來取代目前的固體電解質材料。這種電解質材料是一種鹽類物質，含有帶正電的無水鋰陽離子和帶負電的閉合硼酸陰離子。研究表明，封閉的硼酸陰離子可以快速完成重新定向，在固體基質中漂移，并根據特定的優選方向交替位移。如果在封閉的硼酸陰離子中加入碳，就會產生所謂的偶極，它會排斥附近碳原子中的鋰離子。隨著陰離子的旋轉，碳原子將面臨不同的位置，這將迫使固體基質中的鋰離子每次移動到附近的區域。因為所有這些鹽都是奔騰的陰離子，所以鋰離子的流動速度變得非常快。（本文圖片選自greencarcongress.com）據外媒報道，勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室（LLNL）和美國國家標準與技術研究所的科學家布蘭登·伍德，NIST的科學家米爾賈娜·迪米特里耶夫斯卡負責領導一項國際研發合作。她的研究團隊發現，如果在鋰電池電解液中使用硼原子而不是碳原子，鋰離子的遷移率就會提高。對于固態電池來說，這一功能很有吸引力。

這就是所謂“挫敗感”的一個例子：系統動力學決定了鋰離子永遠不會滿足于呆在原地，因此鋰離子總是會表現出移動的狀態。與現有電池相比，固體鋰離子電池可以提高安全性、電壓和能量密度。然而，固態電池仍處于研發的初級階段。到目前為止，很少有固態鋰電池能夠商業化。固態電池商業化的核心障礙之一是可供選擇的固態電解質材料太少，這些材料旨在確保鋰離子能夠有效地在正負電極之間移動。然而，現有材料存在許多問題，其中一些在穩定性方面存在問題，而另一些則難以加工。至于剩下的候選材料，由于鋰離子的移動速度較慢，大多數材料都被淘汰了，這意味著在制造時必須確保材料非常纖薄。新的研究主要集中在新材料closo硼酸鹽上。最近，人們發現這種材料的鋰離子遷移率更快。根據Wood的說法，這種材料……

s穩定的電化學性能并且更易于加工。與其他材料相比，它有很多優點。盡管商業化存在一些障礙，但這種材料具有較高的熱穩定性、機械強度和可循環性，這正是研究團隊的重點。這種新材料很有吸引力，將來可以用來取代目前的固體電解質材料。這種電解質材料是一種鹽類物質，含有帶正電的無水鋰陽離子和帶負電的閉合硼酸陰離子。研究表明，封閉的硼酸陰離子可以快速完成重新定向，在固體基質中漂移，并根據特定的優選方向交替位移。如果在封閉的硼酸陰離子中加入碳，就會產生所謂的偶極，它會排斥附近碳原子中的鋰離子。隨著陰離子的旋轉，碳原子將面臨不同的位置，這將迫使固體基質中的鋰離子每次移動到附近的區域。因為所有這些鹽都是奔騰的陰離子，所以鋰離子的流動速度變得非常快。（本文圖片選自greencarcongression.com）

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