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)性(xing)和(he)穩定性(xing)，為高性(xing)能全(quan)固態(tai)電池產業化(hua)奠(dian)定了基(ji)礎。相關研究成果近日發(fa)表在國(guo)際頂尖雜志《自然?能源》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(ta)和斯坦福大學(xue)材料科學(xue)與工程學(xue)院(yuan)教授崔屹等合(he)作(zuo)研究發現，將陶(tao)瓷納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)纖(xian)維摻入(ru)(ru)固(gu)體聚合(he)物電(dian)解質是(shi)提(ti)高其電(dian)導(dao)率的(de)(de)有效方法(fa)。納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)纖(xian)維的(de)(de)表(biao)面是(shi)鋰離子(zi)快速傳導(dao)的(de)(de)通道，表(biao)面導(dao)電(dian)率可以(yi)和液體電(dian)解質相媲(pi)美。同隨機分散(san)排列(lie)的(de)(de)納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)纖(xian)維相比，有序排列(lie)的(de)(de)納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)纖(xian)維可以(yi)進一步將固(gu)體聚合(he)物電(dian)解質電(dian)導(dao)率提(ti)高10倍。原因在于，取向排列(lie)的(de)(de)納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)纖(xian)維避(bi)免了無規則(ze)納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)纖(xian)維交(jiao)叉產生的(de)(de)結點(dian)，從而鋰離子(zi)可以(yi)無阻礙的(de)(de)在兩個電(dian)極之(zhi)間傳導(dao)。此外(wai)，摻入(ru)(ru)陶(tao)瓷納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)纖(xian)維后(hou)，固(gu)體聚合(he)物的(de)(de)化(hua)學(xue)穩定(ding)性也獲(huo)得大幅提(ti)高。