材料特性与发现 - LLZTO（氧化锂镧锆钽）是一种固态电池关键陶瓷材料，在运行过程中会保持异常低温，被认为是未来固态可充电电池的理想候选 [1] - 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低热导率的原因与晶格中原子的振动方式有关，材料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] 技术影响与应用 - 该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] - 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] 研发进展 - 美国加州大学河滨分校工程师团队发现了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] - 为探究LLZTO的特性，研究人员采用漂浮区法生长出LLZTO单晶，单晶结构可反映材料的本征特性 [1] - 研究通过中子散射实验并结合先进模拟揭示了材料低热导率的机理 [1]

材料特性与发现 - LLZTO（氧化锂镧锆钽）是一种固态电池关键陶瓷材料，在运行过程中保持异常低温，热导率仅为1.59瓦/米·开尔文，约是铜的1/250 [1] - 美国加州大学河滨分校工程师团队发现了LLZTO材料保持低温的原因，这一突破性发现发表于《PRX 能源》期刊 [1] - 低热导率是材料的固有属性，原因与晶格中原子的振动方式有关，具体为材料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 [1][2] 行业应用与影响 - LLZTO可用作固态电解质，为下一代可充电电池提供更高能量密度，同时显著降低过热和起火风险 [1] - 该发现有助于在原子层面调控热量，预测电池内部温度分布并改进热管理，从而设计出更安全、更高性能的电池 [2] - 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]

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]