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性(xing)和穩定性(xing)，為高性(xing)能(neng)全固態(tai)電池(chi)產業化奠定了基(ji)礎。相(xiang)關研究(jiu)成果近日發表在國際頂(ding)尖雜志《自(zi)然?能(neng)源》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。

她和斯坦福大學材料(liao)科學與工程學院教授崔屹等合作研究發現，將陶瓷納(na)米(mi)纖維(wei)摻(chan)入(ru)固(gu)體(ti)(ti)聚合物電(dian)解質是提高其(qi)電(dian)導率(lv)的(de)(de)有(you)效方法(fa)。納(na)米(mi)纖維(wei)的(de)(de)表面是鋰離(li)子(zi)快速傳導的(de)(de)通道，表面導電(dian)率(lv)可以和液體(ti)(ti)電(dian)解質相(xiang)媲美(mei)。同隨機分散排列的(de)(de)納(na)米(mi)纖維(wei)相(xiang)比，有(you)序排列的(de)(de)納(na)米(mi)纖維(wei)可以進(jin)一步將固(gu)體(ti)(ti)聚合物電(dian)解質電(dian)導率(lv)提高10倍。原因在(zai)于，取(qu)向排列的(de)(de)納(na)米(mi)纖維(wei)避免(mian)了(le)無(wu)規則納(na)米(mi)纖維(wei)交(jiao)叉(cha)產(chan)生的(de)(de)結點，從(cong)而(er)鋰離(li)子(zi)可以無(wu)阻礙(ai)的(de)(de)在(zai)兩個電(dian)極(ji)之間傳導。此(ci)外，摻(chan)入(ru)陶瓷納(na)米(mi)纖維(wei)后，固(gu)體(ti)(ti)聚合物的(de)(de)化學穩定性也獲得大幅提高。