上海科技大學助理教授劉巍4月9日接受科技日報記者采訪時表示，他們用有序排列的陶瓷納米纖維顯著提高了鋰離子電池安全(quan)(quan)性和穩定性，為高性能全(quan)(quan)固(gu)態電池產業化(hua)奠定了基礎。相關研(yan)究成果近日發表(biao)在(zai)國際(ji)頂(ding)尖(jian)雜志(zhi)《自然?能源(yuan)》上。

劉巍告訴記者，傳統的鋰離子電池使用的是易揮發、易燃、易爆的有機液態電解液，電池使用過熱或不當會產生電池爆炸的安全隱患。而用固態電解質替代液態電解質的全固態鋰離子電池，能量密度、熱穩定性、使用壽命以及安全性都有了大幅度提升，且在柔性電子設備、汽車動力電池以及電網儲能電池等方面均有顯著優勢。然而，相比于液態電解質，固體電解質的電導率較低，限制了全固態鋰離子電池商業化的應用。

她和(he)斯坦(tan)福大學(xue)材料科學(xue)與(yu)工程(cheng)學(xue)院教授崔(cui)屹(yi)等合(he)(he)作研(yan)究發(fa)現(xian)，將(jiang)陶瓷(ci)(ci)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)纖維(wei)摻入固(gu)體(ti)聚(ju)合(he)(he)物電(dian)(dian)(dian)解質是(shi)提高其(qi)電(dian)(dian)(dian)導(dao)率的(de)有效方法。納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)纖維(wei)的(de)表(biao)(biao)面(mian)是(shi)鋰(li)離(li)子快速傳導(dao)的(de)通(tong)道(dao)，表(biao)(biao)面(mian)導(dao)電(dian)(dian)(dian)率可以和(he)液體(ti)電(dian)(dian)(dian)解質相媲美。同隨機分(fen)散排列的(de)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)纖維(wei)相比(bi)，有序排列的(de)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)纖維(wei)可以進一步將(jiang)固(gu)體(ti)聚(ju)合(he)(he)物電(dian)(dian)(dian)解質電(dian)(dian)(dian)導(dao)率提高10倍。原(yuan)因在于，取向排列的(de)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)纖維(wei)避免了無規則納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)纖維(wei)交叉產生(sheng)的(de)結點，從而鋰(li)離(li)子可以無阻礙的(de)在兩個電(dian)(dian)(dian)極之間傳導(dao)。此外(wai)，摻入陶瓷(ci)(ci)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)纖維(wei)后，固(gu)體(ti)聚(ju)合(he)(he)物的(de)化學(xue)穩(wen)定性也獲(huo)得(de)大幅提高。