开发下一代固体电解质技术即使暴露在大气中也稳定

□ DGIST 能源科学与工程系 Lee Jong-won 教授团队(院长：Kuk Yang)与中央大学 Moon Jang-hyeok 教授团队共同宣布开发出具有增强大气稳定性的固体电解质12 月 7 日星期三。

□ 锂离子电池被广泛用作电子产品和电动汽车的储能系统。然而，由于其主要由易燃的有机液体电解质制成，容易着火，因此近来安全问题不断被提出。

□ 另一方面，氧化物基固体电解质具有热稳定性高和物理上防止锂枝晶生长的优点。其中，Li7La3Zr2O12(以下简称“LLZO”)电解液因其优异的锂离子电导率被认为是下一代电解液。

□ 尽管有这些优点，LLZO 电解质也有一个问题——当暴露在大气中时，由于与水分和二氧化碳发生反应，碳酸锂会在表面形成。碳酸锂在表面形成，然后沿晶界生长并渗透到固体电解质中，干扰锂离子的迁移，降低了LLZO固​​体电解质的锂离子电导率。

□ 研究团队通过镓和钽的杂元素掺杂，即在纯LLZO电解质中加入镓和钽，提高了LLZO电解质的大气稳定性。特别是，通过添加镓形成的第三种材料“LiGaO2”可抑制水分和二氧化碳的表面吸附，并在热处理过程中促进颗粒生长，从而防止碳酸锂通过晶界生长并保持 LLZO 电解质的锂离子传导性能。

□结果，根据经验证实，即使在空气中长时间存放，锂离子传导性也能保持，即使反复进行锂电沉积/脱附，性能也能保持稳定。

□ DGIST 能源科学与工程系教授 Jong-Won Lee 表示，“我希望该研究团队提出的固体电解质设计理念有助于开发包含固体电解质的高性能/高安全性全固态电池，在大气中稳定，锂离子电导率高。”

□ 与此同时，DGIST硕士博士联合项目的Jung Woo-young作为主要作者参与了这项研究，研究结果于11月2日在线发表在国际能源专业期刊“储能材料”上。此外，它还得到了韩国国家研究基金会“纳米和材料技术开发项目”和“工程研究中心项目”的支持。