加州大学圣地亚哥分校工程师团队开发出新型金属合金负极设计策略,为固态电池性能提升带来新突破。该策略聚焦锂铝合金负极材料,深入探究锂离子在富锂“β”相与贫锂“α”相中的迁移规律,以及这些相态对电池性能的具体影响。

研究过程中,团队通过精准调节锂铝比例,成功实现对合金中β相分布的有效控制。增加β相比例后,锂离子运动显著增强,β相为锂离子扩散构建了高速通道,其扩散速度较α相大幅提升。同时,β相还能促使电极形成更致密稳定的结构,优化电极与固体电解质间的锂离子扩散通道。
测试数据显示,采用富含β相锂铝合金电极的电池,充放电速率显著提高,在历经2000次循环后,仍能保持稳定的容量。这一成果,标志着在锂铝合金负极材料研究领域取得重要进展。
研究人员强调,这是首次明确建立锂铝合金中β相分布与锂扩散行为相关性的研究。相关研究结果将为未来合金基电极设计提供关键指导,有望推动电极能量密度、充电速度及使用寿命的全面提升,进而为电动汽车实用型高性能储能技术的发展注入新动力。
此次研究由加州大学圣地亚哥分校雅各布工程学院的郑晨和全玉珠主导,加州大学欧文分校、加州大学圣巴巴拉分校及LG能源解决方案公司研究人员共同参与。
(来源:维度网)