據(jù)外媒報道，勞倫斯利福摩爾國家實驗室(Lawrence Livermore National Laboratory,，LLNL)的科學(xué)家Brandon Wood與(美國)國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)局(National Institute of Standards and Technology,，NIST)的科學(xué)家Mirjana Dimitrievska負(fù)責(zé)牽頭一項國際性研發(fā)合作,，其研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)在鋰電池電解液中，若采用硼原子(boron atom)代替碳原子(carbon atom),，提升了鋰離子的流動性,。對于固態(tài)電池而言，該特點頗具吸引力,。

　　本文引用地址: http://www.21ic.com/news/auto/201802/753048.htm

　　這就是所謂“阻挫(frustration)”的一個示例：系統(tǒng)動態(tài)性決定了鋰離子永遠(yuǎn)不會滿足于停留于原位,，所以鋰離子會一直呈現(xiàn)移動狀態(tài)。

　　相較于當(dāng)下的電池,，固態(tài)鋰離子電池可提升安全性,、電壓及能量密度。然而,，固態(tài)電池仍處于研發(fā)的初級階段,，截止至目前，鮮有能實現(xiàn)商用的固態(tài)鋰電池,。

　　固態(tài)電池商業(yè)化的核心障礙之一在于：可供選擇的固態(tài)電解質(zhì)材料太少,，該類材料旨在確保鋰離子能在正負(fù)極之間有效移動。

　　然而,，可用的材料存在多種問題,，一部分材料的穩(wěn)定性存在問題，另一部分則難以加工,，至于剩下的備選材料,，大部分是因為鋰離子的移動速率過緩而遭淘汰,，這意味著在制作時，務(wù)必確保該材料十分纖薄,。

　　新研究主要致力于新材料——閉合硼酸鹽(closo-borates),，最近發(fā)現(xiàn)該材料的鋰離子流動率較快,。據(jù)Wood透露,，該款材料的電化學(xué)性能穩(wěn)定，更易加工,。相較于其他材料,，其優(yōu)點較多。

　　盡管該款材料也存在一定的商業(yè)化障礙,，但熱穩(wěn)定性,、機(jī)械強(qiáng)度及循環(huán)特性(cyclability)較高，這恰恰是該研究團(tuán)隊眼下關(guān)注的焦點,。該款新材料頗具吸引力,，未來或許會被用于替代當(dāng)下的固態(tài)電解質(zhì)材料。

　　該款電解質(zhì)材料是一款鹽類物質(zhì),，其含有帶正電荷的無水氯化鋰(lithium cations)和帶負(fù)電荷的閉合硼酸陰離子。該研究表明,，閉合硼酸陰離子可快速地完成其位置的重新調(diào)整(reorient),，在固態(tài)基質(zhì)(solid matrix)內(nèi)徘徊，按特定的優(yōu)先定向(preferred direction)進(jìn)行交替位移,。

　　若向閉合硼酸陰離子添加碳，就會生成所謂的偶極子(dipole),，后者將排斥附近碳原子內(nèi)的鋰離子,。隨著陰離子的疾馳(spin)，碳原子將面向不同的位置,，每次都將迫使固態(tài)基質(zhì)內(nèi)的鋰離子移動到附近區(qū)域。由于該類鹽內(nèi)均為疾馳的陰離子,，從而導(dǎo)致鋰離子的流動速度變得非?？臁?/p>