要想让氧化物基全固态电池安全上路，电解质的离子电导率得跟有机电解液一个水平才行。这次日本团队就用放电等离子烧结（SPS）技术，把Li1.25La0.58Nb2O6F这种烧绿石型氧化物材料烧结得相当致密，理论密度比居然达到了98%。要知道这材料以前致密化是个老大难，这次硬是用SPS把它给攻克了。 结果大家一看数据，室温下的离子电导率直接飙到了15 mS cm⁻¹，这可是氧化物系全固体电解质里的世界最高值了。要知道以前这种材料的导电率连有机电解液的一半都不到，这回一下子把短板给补上了。这就好比给全固态电池装上了一颗安全又强劲的心脏，不仅不怕明火、耐高温，在-100℃的极寒环境里也能稳住性能。 研究人员还用显微镜看了看烧结体的内部结构，发现粒子之间的间隙几乎看不见了。这说明锂离子移动的障碍被彻底扫清了。根据电化学测量的结果显示，晶体内部的电导率是15 mS cm⁻¹，整个烧结体的表现也有11 mS cm⁻¹。这就相当于液态LIB中的有机电解液的水平了。 接下来他们打算设计出用这种烧绿石型材料做电解质的单电池原型机。相信如果这一步也能成功的话，全固态电池要实现能量密度、循环寿命和输出功率都跟现在的LIB看齐，就指日可待了。这项技术的突破很可能让那些易燃易爆的有机电解液彻底退场。 还有一个关键点在于温度耐受性强。在那个实验图表里，当温度变成负数的时候（K-1代表着温度的倒数），烧绿石型材料的电导率下降幅度非常小。这就意味着不管是在极地还是宇宙空间这种极端低温环境里，这种电池都能继续工作。 总之这次研究证实了一个很重要的事：氧化物系固体电解质不仅要耐高温耐水不坏肚子，还要跑得快。现在的烧绿石型材料兼具了这两大优势。只要接下来把电极材料和界面问题再解决掉，真正安全又好用的全固态电池离我们就不远了。