设计原则可能指向下一代锂电池更好的电解质

研究人员说，一种用于分析和设计新离子导体(可再充电电池的关键组件)的新方法可以加快高能锂电池以及燃料电池等其他储能和输送装置的开发。

新方法依赖于理解振动在锂离子导体中移动的方式，并将其与抑制离子迁移的方式相关联。这提供了一种发现具有增强的离子迁移率的新材料的方法，从而可以快速充电和放电。同时，该方法可用于降低材料与电池电极的反应性，从而缩短其使用寿命。较好的离子迁移率和低反应性这两个特性趋于相互排斥。

新概念是由WM Keck能源教授Yang Shao-Horn，研究生Sokseiha Muy和最近的John Bachman博士领导的团队开发的。'17，研究科学家Livia Giordano，以及麻省理工学院，橡树岭国家实验室以及东京和慕尼黑的机构的其他9个人。他们的发现发表在《能源与环境科学》杂志上。

Shao-Horn说，新的设计原则已经制定了大约五年。最初的想法始于她和她的团队用来理解和控制水分解催化剂的方法，并将其应用于离子传导-这一过程不仅是可充电电池，而且还包括燃料等其他关键技术的核心电池和海水淡化系统。电子带着负电荷从电池的一个极流到另一极(从而为设备供电)，而正离子以另一种方式流过夹在这些极之间的电解质或离子导体，从而完成流动。

通常，该电解质是液体。溶解在有机液体中的锂盐是当今锂离子电池中的常见电解质。但是该物质易燃，有时会导致这些电池着火。人们一直在寻找一种固体材料来替代它，这将消除该问题。

Shao-Horn说，存在各种各样有希望的固体离子导体，但是当与锂离子电池的正负电极接触时，没有一种是稳定的。因此，寻求具有高离子传导性和稳定性的新型固体离子导体至关重要。但是，通过对许多不同的结构族和组成进行分类以找到最有前途的结构族和组成是大海捞针问题中的经典之作。这就是新设计原则的来历。