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固态电池关键材料保持低温原因揭示,有助研发更安全、更高能电池
科技日报·2025-10-29 11:38

文章核心观点 - 美国加州大学河滨分校工程师团队发现了固态电池关键材料LLZTO保持低温的原因,这一突破性发现有望推动更安全、更高能量密度的下一代锂电池研发 [1] 材料特性与优势 - LLZTO(氧化锂镧锆钽)是一种陶瓷材料,可用作固态电解质,提供更高能量密度,同时显著降低过热和起火风险 [1] - 在充放电过程中,LLZTO即使离子在其中高速移动,仍能保持温度稳定 [2] 技术发现与机理 - 研究发现LLZTO的热导率仅为1.59瓦/米·开尔文,约是铜的1/250,表明低热导率是材料的固有属性 [1] - LLZTO中存在大量光学声子模式,这些不同步的振动会与主要传热的声学声子相互作用,使其散射,从而阻碍热传导 [2] - LLZTO还具有较大的"非简谐性",即原子振动偏离理想状态的程度,这与材料中可移动离子的运动相关 [2] 行业影响与应用前景 - 理解LLZTO如何天然阻碍热流,对于掌握固态电池内部温度变化、防范安全风险至关重要 [2] - 这一发现提供了在原子层面调控热量的新思路,有助于预测电池内部温度分布、改进热管理,从而设计出更安全、更高性能的电池 [2]