UNIST与KAIST用廉价环保材料开发新型固态电解质
UNIST能源化学工程系Lee Hyeonuk、Jeong Seonggyun教授团队与KAISTSeo Donghwa教授团队开发出一种可在室温下运行、采用环保材料的全固态钠二次电池。
研究团队将环保材料普鲁士蓝系物质（Prussian Blue analogues，PBAs）用作二次电池的固体电解质。作为环保材料的PBAs，通常被用作钠二次电池的关键材料——正极活性物质（正极材料）。
PBAs具有宽阔的离子传导通道，便于离子移动，且易于合成。同时其结构稳定、价格低廉。在这些优点之外，PBAs的性质还会随过渡金属的种类而变化，因此备受关注。
研究团队认为，PBAs的固有特性可以提高离子电导率，于是通过改变过渡金属的种类，观察离子传导的变化趋势。
通过这一过程，团队确认过渡金属尺寸不同会导致离子通道大小发生变化。具有较大离子通道的材料表现出更高的离子电导性。
研究团队通过分析与各正极、负极活性物质之间的界面稳定性，筛选出合适的材料体系。随后在此基础上，利用锰系普鲁士蓝类物质开发出了全固态钠二次电池。
该电池在室温下也表现出约0.1 mS/cm级别的钠离子电导率，证明了其作为固体电解质的可行性。由于具有优异的大气稳定性，并且可以在室温条件下完成制备工艺，从而克服了传统硫化物电解质和氧化物电解质的所有缺点。
能源化学工程系Lee Hyeonuk教授表示：“原本局限于硫化物、氧化物和卤化物系固体电解质的研究领域，希望能够通过新材料的发现而拓展可能性。本次研究既指出了这一问题，又成功提出了新的解决方案。”
本次研究在UNIST未来先导型特色化项目，以及科学技术信息通信部和韩国研究财团中坚衔接新进后续项目的支持下完成。研究成果已于去年8月28日在线发表于能源与材料领域国际学术期刊《Angewandte Chemie International Edition》。
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