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慕尼黑工业大学 (TUM) 的一个研究小组声称发现了一类具有改进导电性的电解质材料。这将使开发更强大的固态电池成为可能。这个名为“固态电解质电池的潜在工业化”的项目由巴伐利亚州经济事务、区域发展和能源部资助。

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根据 TUM 的声明，它是一种结晶粉末，可以比平均水平更好地传导锂离子。它不含硫，但含有磷、铝和相对较高比例的锂。科学家们在这一点上并不更加精确。根据研究小组的说法，实验室测量表明，这种以前被忽视的物质具有很高的导电性。

据说慕尼黑工业大学的化学家们还在短时间内成功地生产出大约十几种新的相关化合物，例如，它们含有硅或锡而不是铝。这种广泛的材料基础允许快速优化性能。因此，慕尼黑研究人员总结说，合成粉末是未来固态电池的有前途的电解质候选者。

Heinz Maier-Leibnitz 研究中子源的研究对发现有前途的电解质材料类别做出了决定性贡献。“我们从研究反应堆中获得的中子使我们有可能找到最轻的原子。这是因为中子与原子核相互作用，而不是与原子壳相互作用，就像 X 射线辐射的情况一样，”负责慕尼黑 II 所谓粉末衍射仪的 Anatoliy Senyshyn 博士解释说。

客观地说：传统电池使用液体电解质，锂离子通过液体电解质从阳极迁移到阴极，然后再返回，而固态电池不含任何液体。电解质由固体物质组成。问题：迄今为止，锂离子只能在固体材料中缓慢扩散。

“实际上，迄今为止可用的固态电解质，主要是氧化陶瓷或基于硫的化合物，已被证明无法完全满足预期，”无机化学主席 Thomas Fässler 教授解释说，他的重点研究方向是TUM 的新材料。他与他的团队一起，并与 TUMint-Energy Research GmbH 和奥格斯堡大学密切合作，正在寻找更高效的电解质：“我们的目标是更好地了解离子传输，然后利用这些知识来提高电导率。”

在中子衍射的帮助下，研究人员现在能够可视化离子如何利用晶格中的自由空间进行迁移。在新一类物质中，这些自由空间的排列方式使得离子在各个方向上的移动均等。这与晶体的高度对称性有关，并且可能是 TUM 团队所说的“超离子锂电导率”的原因。根据 Fässler 教授的说法，这项基础研究有可能“加速开发更强大的电池”。