4月12日，日本东京都立大学（Tokyo Metropolitan University）公开了一种全新实用的方法，可以在室温下批量生产厚度为75μm的柔性铝掺杂LLZO（AL-LLZO）陶瓷基固态电解质。据公布数据，这种片状电解质在25℃下的离子导电率接近1.0×10^-4Scm^-1，可以使锂金属电池在30℃和60℃下工作，宽温域下的机械稳定和易加工性使得这种柔性锂镧锆氧复合材料拥有巨大潜力。

图片来源：东京都立大学

由于锂电池对容量和安全性的追求，于是锂金属负极和固态电解质成为热点研究方向（比如，锂阳极理论容量远高于石墨阳极，但液基电池中锂枝晶生长会导致电池短路并引发火灾和爆炸）。固态无机电解质中，石榴石型陶瓷锂镧锆氧（Li₇La₃Zr₂O₁₂）因其高离子导电性和锂相容性而被广泛认可，但这种高密度陶瓷电解质致密烧结需要1200℃，这不利于大规模生产，并且耗时费能。此外，这种脆性材料还会导致电极接触不良的情况，界面电阻大限制了它的应用。

此次成果其实是研究人员将石榴石型陶瓷、聚合物等有机材料粘合剂、离子导电液体相结合，并制备出准固态片状电解质。具体是将LLZO陶瓷浆料浇铸在聚合物基底上，在真空烘箱中干燥后，将厚度为75μm的片状电解质浸泡在离子溶液中提高其导电性（离子溶液填补片材内部间隙，桥接LLZO颗粒，形成锂离子通道，有效降低界面电阻），整个过程在室温下进行。

论文信息：

“Ceramic-Based Flexible Sheet Electrolyte for Li Batteries” ACS Applied Materials & Interfaces 12 (9), 10382-10388 doi: 10.1021/acsami.9b21251

粉体圈 编译：YUXI