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金属复合材料锂离子传导速度创纪录
2025年05月17日 10:30:00
来源：Ky开元集团 点击量：3865
德国慕尼黑工业大学等机构的科学家研制出一种由锂、锑、钪构成的新型复合材料，其锂离子传导速率较现有材料提升逾30%，创下新纪录。
近日，德国慕尼黑工业大学等机构的科学家成功研制出一种由锂、锑、钪构成的新型复合材料，其在锂离子传导速度方面创造了令人瞩目的新纪录，较现有材料提升逾30%。这一成果是固态电池领域的重要进展，有望进一步推动能源存储领域的革新。相关论文发表于最新一期《先进能源材料》杂志。
金属复合材料一直以来都是科学研究的热点之一，其独特的性能组合使得它们在众多领域有着广泛的应用前景。而在能源领域，锂离子的传导速度更是关乎着电池性能等关键问题。此次研究的金属复合材料，在锂离子传导方面展现出了优秀的性能。
研究过程中，科研团队通过用金属钪部分置换锑化锂中的锂原子，在晶体结构中精准构筑了一种特殊间隙，即晶格空位。这些微观通道如同为锂离子铺设的高速公路，使其迁移更加顺畅迅捷。经其他研究团队交叉验证，新材料的锂离子电导率远超现有材料。
科研团队表示，这种兼具优异离子/电子传导能力的材料，堪称电极添加剂的理想候选。尽管还需通过系列测试才能进入实际电池应用，但团队充满信心。而且，新材料不仅具备卓越的热稳定性，还能通过成熟的工艺规模化制备，目前已进入专利申请阶段。
值得注意的是，这种材料在设计时虽以锂锑体系为载体，但其原理同样适用于锂磷等系统。此前保持纪录的锂硫材料需掺杂5种额外元素才能实现高性能，而新材料仅需添加钪单质即可。这项基础研究的突破，或将为提升各类功能材料的导电性能开辟新路径。
这一成果的取得，对于锂离子电池行业的发展具有重大意义。它将为众多电子产品提供更有力的支持。在能源存储领域，也将推动大规模储能系统的发展，提高能源利用效率，促进可再生能源的广泛应用。
素材来源：科技日报
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