全固态电池示意图
“康桥电池能源CamCellLab”消息显示，和燃油车相比，电动车价格偏高。并且锂离子电池使用有机电解液，容易起火燃烧。而全固态电池使用固态电解质，可以避免上述问题，安全性提升。但是，全固态电池在锂离子脱嵌入嵌时，材料的晶体结构会发生变化，造成电极膨胀或者收缩，破坏电解质和电极之间的界面，影响循环性能和电池的耐用性。
为了解决上述问题，日本横滨国立大学矢部内尚明（Naoaki Yabuuchi）教授领导的科学家团队研究了一种在全固态电池中具有前所未有稳定性的新型正极材料。并将这种正极材料，固态电解质和负极组成全固态电池，进行测试。研究成果发表在著名的《自然》刊物的子刊《自然材料》上。
研究团队合成的材料是Li8/7Ti2/7V4/7O2，这是一种结合了钛酸锂（Li2TiO3）和二氧化锂钒（LiVO2）的优化部分组成的二元系统。当球磨至纳米级的适当粒径时，这种材料具有高容量，这要归功于其大量的锂离子可以在充电/放电过程中可逆地插入和提取。
与其他正极材料不同，Li8/7Ti2/7V4/7O2具有使其脱颖而出的特殊性质：完全充电和完全放电时的体积几乎相同。一方面，锂离子的去除或“脱锂”会导致晶体中自由体积的增加，从而使其收缩。另一方面，一些钒离子从它们原来的位置迁移到锂离子留下的空间，在这个过程中获得更高的氧化态。这导致与氧气的排斥相互作用，进而产生晶格的膨胀。
矢部内尚明教授认为“当收缩和膨胀达到很好的平衡时，电池在充电或放电时（即循环过程中）会保持尺寸稳定性。”
研究团队通过将这种新型正极材料与硫化物固态电解质Li6PS5Cl以及Li-In合金负极组成全电池进行测试，该电池具有300mAh/g的容量，并且在400次充电/放电循环中没有退化。
矢部内尚明教授认为，这一发现可以大大降低电池成本。实用高性能固态电池的开发也可以促进先进电动汽车的发展。
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