中國(guó)粉體網(wǎng)訊   東京工業(yè)大學(xué)的一杉太郎教授和小林成研究生等人，僅通過加熱處理就成功地大幅度提高了因大氣和水蒸氣而降低的全固體電池的性能。 導(dǎo)致性能下降的固體電解質(zhì)和電極的界面電阻通過加熱，降低到了加熱前的約十分之一。 侵入電極內(nèi)的氫離子通過加熱被排除，可以恢復(fù)性能。期待著開發(fā)出安全性高、能夠高速充電的電動(dòng)汽車用電池。

(界面處離子移動(dòng)=東工大提供) ( a )水分子吸附在正極表面時(shí)，氫離子(質(zhì)子)向正極內(nèi)部擴(kuò)散(劣化的狀態(tài)) ( b )在電池結(jié)構(gòu)的狀態(tài)下進(jìn)行加熱處理，侵入的氫離子向固體電解質(zhì)中脫離，恢復(fù)到正常的界面

一杉教授等人將全固體電池用的電極材料暴露于各種氣體中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在大氣和水蒸氣的情況下，固體電解質(zhì)和電極的界面電阻增大到10倍以上，性能降低。

于是用水蒸氣老化的電極制作電池，動(dòng)作前在150度下加熱處理1小時(shí)。 于是，界面電阻約為加熱前的十分之一，改善到與不暴露于大氣和水蒸氣制作的電池同等。

通過分析氫離子和鋰的行為，發(fā)現(xiàn)從水蒸氣進(jìn)入電極內(nèi)的氫離子阻礙界面的鋰離子傳輸，界面電阻上升。 加熱后氫離子移動(dòng)到固體電解質(zhì)中，恢復(fù)正常界面。 闡明了浸入電極內(nèi)氫離子降低電池性能的機(jī)理。

在全固體電池的制作工序中，電極材料暴露在大氣中，處于性能劣化的狀態(tài)。 有可能通過這次的手法得到改善。 另外，由于知道了界面電阻的起源，成為了新的界面控制和設(shè)計(jì)的指南。 全固體電池的課題是界面電阻大，充電時(shí)間比鋰離子電池長(zhǎng)。

東京大學(xué)、產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所、山形大學(xué)也參與了共同研究。

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/青黎）

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