蓋世汽車訊 固態電池采用鋰金屬等固態電極和固態電解質，通常能量密度較高，可以避免起火風險。但是，固態電解質和兩側電極之間的界面具有不穩定性，大大影響了此類電池的壽命。有些研究嘗試通過特殊涂層，改善層體之間的鍵合度，卻增加了制造費用。

（圖片來源：麻省理工學院）

據外媒報道，麻省理工學院（MIT）和布魯克海文國家實驗室（Brookhaven National Laboratory）的研究人員提出一種方法，可以在不使用任何涂層的情況下，實現同等或更好的耐久性。

這種新方法只需在關鍵制造步驟（名為燒結）中去除所有的二氧化碳（CO2）。在燒結過程中，需要加熱電池材料，以使正極和電解質層（由陶瓷化合物制成）之間形成鍵合?？諝庵械腃O2含量微乎其微（按百萬分之一計），卻能對此產生極大的有害影響。研究人員表示，在純氧環境中進行燒結，所產生的鍵合度可與最佳涂層表面性能相媲美，同時不需額外支付涂層成本。

之所以需要進行燒結，是因為將陶瓷層簡單地壓在一起，層體之間的接觸很不理想，間隙太多，界面之間的電阻很高。陶瓷材料通常在1000℃或以上的溫度下進行燒結，使一種材料中的原子遷移到另一種材料中，從而形成鍵。該研究團隊的實驗表明，在存在CO2的情況下，只要高于幾百攝氏度，就有可能發生有害反應，增加界面阻力。即使只有微量的CO2也是如此。

研究人員證明，去除CO2，尤其是在燒結過程中保持純氧氣氛，可以在高達700℃的溫度下產生良好的鍵合度，而不形成任何有害化合物。據介紹，通過這種方法制造的電極和電解質界面，其性能可與以往文獻報道過的最佳界面電阻相媲美。以往的研究需要通過額外的涂層步驟來實現，相比之下，這種方法可以減少額外制造過程，避免高昂的費用。

該團隊將深入研究這種電池的性能，即如何在電池循環過程中長期保持這些鍵。此外，研究人員表示，這些新發現可能迅速應用于電池生產。這是一個相對簡單的電池制造過程，不會造成太多的能量損耗，而且幾乎不會增加成本。

關鍵詞：