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)性和穩定性，為高性能全(quan)固態電池產業(ye)化奠定了基礎。相關(guan)研(yan)究成果(guo)近日發表(biao)在國(guo)際(ji)頂尖雜(za)志《自(zi)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。

她和斯坦福大學材料(liao)科學與工(gong)程學院教(jiao)授(shou)崔屹(yi)等合(he)作研究發現，將陶瓷(ci)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)摻入固(gu)(gu)體(ti)(ti)聚(ju)合(he)物電(dian)解(jie)質(zhi)是(shi)提高(gao)其(qi)電(dian)導率(lv)的(de)(de)有(you)效方法。納(na)(na)(na)米(mi)(mi)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)的(de)(de)表面(mian)是(shi)鋰離子快速傳(chuan)導的(de)(de)通道，表面(mian)導電(dian)率(lv)可(ke)以和液體(ti)(ti)電(dian)解(jie)質(zhi)相(xiang)媲(pi)美。同隨機(ji)分散排(pai)(pai)(pai)列的(de)(de)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)相(xiang)比，有(you)序排(pai)(pai)(pai)列的(de)(de)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)可(ke)以進一(yi)步將固(gu)(gu)體(ti)(ti)聚(ju)合(he)物電(dian)解(jie)質(zhi)電(dian)導率(lv)提高(gao)10倍。原因在于，取向(xiang)排(pai)(pai)(pai)列的(de)(de)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)避免(mian)了無規則納(na)(na)(na)米(mi)(mi)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)交叉產生的(de)(de)結點，從而(er)鋰離子可(ke)以無阻礙的(de)(de)在兩個電(dian)極之(zhi)間傳(chuan)導。此外，摻入陶瓷(ci)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)后，固(gu)(gu)體(ti)(ti)聚(ju)合(he)物的(de)(de)化學穩定性(xing)也獲(huo)得大幅(fu)提高(gao)。