东京城市大学的科学家们开发了一种新的方法来制造用于锂金属电池的陶瓷基柔性电解质片。
他们通过组合石榴石型陶瓷，聚合物粘合剂和离子液体成功生产了准固态片状电解质。
合成是在室温下进行的，与现有的高温（> 1000°C）工艺相比，所需能量明显减少。
根据科学家的说法，陶瓷片可以在很宽的温度范围内起作用，使其成为电动汽车电池的有希望的电解质。
固态无机电解质比同时代的液体要安全得多，石榴石型陶瓷Li7La3Zr2O12（更好地称为LLZO）因其高离子传导性和与Li金属的相容性而如今被广泛认为是一种有前途的固态电解质材料。
然而，生产高密度LLZO电解质需要非常高的烧结温度，这使得难以大规模生产LLZO电解质。
此外，脆性LLZO电解质与电极材料之间的不良物理接触通常会导致较高的界面电阻，从而极大地限制了它们在全固态锂金属电池中的应用。
现在，由金村清史教授领导的东京都市队已经找到了一种方法，可以通过开发一种可在室温下制备的柔性复合LLZO片状电解质来解决这一问题。
他们将LLZO陶瓷浆液浇铸到薄的聚合物基材上，就像在烤面包上涂黄油一样。
在真空烘箱中干燥后，将75微米厚的片状电解质浸泡在离子液体（IL）中，以提高其离子电导率。
IL是在室温下为液态的盐，已知具有很高的导电性，同时几乎不易燃且不挥发。
在薄板内部，IL成功地填充了结构中的微观间隙，并弥合了LLZO颗粒，形成了锂离子的有效途径。
它们还有效降低了阴极的界面电阻。
在进一步研究中，科学家发现锂离子通过结构中的IL和LLZO粒子扩散，突出了两者的作用。
根据科学家的说法，合成非常简单，适合工业生产。
图像和内容：东京城市大学/ Eurekalert