（文章來源：微鋰電）

新加坡的研究人員發現了一種電解質，這種電解質可以生產出高度穩定的半固態鋰硫電池，可能使其商業化更近一步。

新加坡NBL實驗室的研究人員設計了一種混合的固態電解質，該電解質具有一種液體注入的多孔膜，這種多孔膜比其他替代品具有更高的導電性和穩定性。

研究人員稱，這種材料可以在保持鋰電池高性能的同時提高其防火安全性。尤其在韓國，鋰離子電池火災已經促使行業監控電池化學成分和技術的安全應用，固態或半固態設備已被作為一種潛在的解決消防安全問題的方法進行研究。當傳統的鋰離子電池使用的電解液與不穩定的電極分離器相結合時，會導致電池起火，特別是在大規模應用中。然而，去除電解液又是十分困難的，因為它的特性使鋰離子電池能夠在高能量密度下工作。

根據之前對固態電池的研究顯示，盡管固態電池的安全性能有所改善，但會導致電極和電解質接觸不良，又因為離子導電性有限，從而抑制了性能。由此產生了一種折中的方法，混合的固體電解質。研究小組負責人Jackie Ying說:“為了克服固體元件的高電阻對電池性能的限制，我們重新設計了固體成分的微觀結構，消除了電解質泄漏，混合的固體電解質包括液體和固體成分，這既能獲得更安全的電池，又能保持良好的性能。”研究人員認為，他們開發的這種電解質解決了穩定性和安全性問題，同時保持了商業上的可行性。

電解液由Li7La3Zr2O12 (LLZO)片構成，形成多孔膜。這種以LLZO為基礎的半固態電解質據說在寬電壓范圍內是穩定的，這意味著它可以用于不同的鋰電池電極材料，包括高壓陰極。

NBL實驗室用這種電解質試驗了鋰硫電池。該裝置具有容量大、充放電速度快、多硫化物穿梭控制等特點，性能穩定。“在測試中，這種新型電解質在1.5 mg/cm2的負載密度下，獲得了顯著的速率能力(在1攝氏度和2攝氏度下，分別達到約515 mAh/g和約340 mAh/g），”“這是鋰硫混合動力準固體電池已知的最高性能之一。”

再此之前，半固態電解質已經預計走向市場。今年1月，日本科技公司京瓷(Kyocera)和美國初創企業24M的研究人員宣布，他們將開始商用生產以半固態電解質為特征的家用儲能電池。據說這項新技術提供了40%的價格優勢，電極生產速度比行業標準快4到5倍,同時減少了銅、鋁和分離器的需要,提供了能量密度高于競爭對手的產品。去年，24M鋰離子電池公司聲稱，所有這些優勢加起來相當于傳統鋰離子電池儲能產品所需資金的一半，該半固態電池的能量密度為350 Wh/kg。可見，半固態電池的生產離商業化不遠了。
（責任編輯：fqj）