鋰離子電池被廣泛用作電子產(chǎn)品和電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能系統(tǒng)。然而由于主要由易燃的有機(jī)液體電解質(zhì)制造，這種電池很容易著火，且不斷出現(xiàn)安全問題。

氧化物基固體電解質(zhì)具有熱穩(wěn)定性高和物理上防止鋰枝晶生長的優(yōu)點(diǎn)。其中，Li7La3Zr2O12（LLZO）電解質(zhì)因其優(yōu)異的鋰離子電導(dǎo)率被認(rèn)為是下一代電解質(zhì)。

盡管如此，LLZO電解質(zhì)也存在問題，即當(dāng)暴露在大氣中時(shí)，由于與水分和二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，其表面會(huì)形成碳酸鋰，而碳酸鋰會(huì)沿晶界生長，滲入固體電解質(zhì)，干擾鋰離子的遷移，降低了LLZO固體電解質(zhì)的鋰離子電導(dǎo)率。

據(jù)外媒報(bào)道，DGIST（韓國慶北科學(xué)技術(shù)研究所）能源科學(xué)與工程系Lee Jong-won教授的研究團(tuán)隊(duì)與韓國中央大學(xué)（Chung-Ang University）Moon Jang-hyeok教授的研究團(tuán)隊(duì)宣布聯(lián)合開發(fā)出具有增強(qiáng)大氣穩(wěn)定性的固體電解質(zhì)。

圖片來源：DGIST

通過摻雜鎵和鉭的雜元素（即在純LLZO電解質(zhì)中添加鎵和鉭），研究團(tuán)隊(duì)提高了LLZO電解質(zhì)的大氣穩(wěn)定性。特別的是，通過添加鎵而形成的第三種材料LiGaO2抑制了水分和二氧化碳的表面吸附，并在熱處理過程中促進(jìn)了顆粒的生長，從而防止碳酸鋰通過晶界生長并保持LLZO電解質(zhì)的鋰離子傳導(dǎo)性能。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，即使在空氣中長時(shí)間保存，鋰離子傳導(dǎo)性也能保持，即使反復(fù)鋰電析出也能保持穩(wěn)定的性能。

DGIST能源科學(xué)與工程系教授Jong-Won Lee表示：“我希望該研究團(tuán)隊(duì)提出的固體電解質(zhì)設(shè)計(jì)理念有助于開發(fā)包含固體電解質(zhì)的高性能/高安全性全固態(tài)電池，不僅可在大氣中保持穩(wěn)定，且具有高鋰離子電導(dǎo)率?！?/p>