蓋世汽車訊 據外媒報道，美國能源部橡樹嶺國家實驗室（ORNL）的科學家開發出一種可擴展的低成本方法，能夠改善固態電池中材料的連接。一直以來，材料連接都是安全、長壽命儲能系統實現商業開發的重要挑戰。

與當今鋰離子電池中的液體電解質相比，固態電池采用的固態電解質，一種更安全、快速充電的架構。成功的固態商業電池系統的尺寸很小，但能量密度約為鋰離子電池的兩倍，可大大提高電動汽車的續航里程。

（圖片來源：ORNL）

制造固態電池的挑戰之一是很難實現材料正確連接，并在重復的充電和放電循環中保持穩定。科學家們將該特性稱之為接觸阻抗，并不斷采用高壓等方法克服這一特性。但該過程會引起短路，且需要定期重新施加壓力，從而使用售后市場應用擴展電池壽命。

通過使用電化學脈沖，ORNL研究人員可以消除將鋰金屬陽極材料層與固體電解質材料連接時形成的空隙：在這種情況下，陶瓷石榴石型電解質LALZO（Li6.25Al0.25La3Zr2O12）施加短期高壓脈沖會增加材料界面處的接觸，同時避免負面作用。

該非破壞性、低成本的脈沖方法會產生局部發熱電流，圍繞著鋰金屬包裹的空隙并使其消散。該團隊對材料進行了重復實驗和高級表征，結果表明在應用脈沖方法后，電池組件沒有降解。這種方法還可以進行擴展，從而移除或更新固態電池，使其恢復至原始容量。

此前，ORNL電池研究人員使用電化學脈沖可修復可能在固體電解質中形成的破壞性枝晶。而此次開發的新方法正是基于此方法得出。研究項目還處于研發階段，包括使用更先進的電解質材料進行實驗。ORNL的多學科儲能團隊也在努力將其突破擴大到工作規模的固態電池系統。

該項目充分利用了ORNL的DOE電池制造工廠。該研究由美國能源部能源效率辦公室（Office of Energy Efficiency）和可再生能源汽車技術辦公室（Renewable Energy’s Vehicle Technologies Office）以及ORNL的實驗室指導研究與開發計劃（Laboratory Directed Research and Development Program）資助。