東京城市大學的科學家們開發了一種新的方法來製造用於鋰金屬電池的陶瓷基柔性電解質片。
他們通過組合石榴石型陶瓷，聚合物粘合劑和離子液體成功生產了准固態片狀電解質。
合成是在室溫下進行的，與現有的高溫（> 1000°C）工藝相比，所需能量明顯減少。
根據科學家的說法，陶瓷片可以在很寬的溫度範圍內起作用，使其成為電動汽車電池的有希望的電解質。
固態無機電解質比同時代的液體要安全得多，石榴石型陶瓷Li7La3Zr2O12（更好地稱為LLZO）因其高離子傳導性和與Li金屬的相容性而如今被廣泛認為是一種有前途的固態電解質材料。
然而，生產高密度LLZO電解質需要非常高的燒結溫度，這使得難以大規模生產LLZO電解質。
此外，脆性LLZO電解質與電極材料之間的不良物理接觸通常會導致較高的介面電阻，從而極大地限制了它們在全固態鋰金屬電池中的應用。
現在，由金村清史教授領導的東京都市隊已經找到了一種方法，可以通過開發一種可在室溫下製備的柔性復合LLZO片狀電解質來解決這一問題。
他們將LLZO陶瓷漿液澆鑄到薄的聚合物基材上，就像在烤麵包上塗黃油一樣。
在真空烘箱中乾燥後，將75微米厚的片狀電解質浸泡在離子液體（IL）中，以提高其離子電導率。
IL是在室溫下為液態的鹽，已知具有很高的導電性，同時幾乎不易燃且不揮發。
在薄板內部，IL成功地填充了結構中的微觀間隙，並彌合了LLZO顆粒，形成了鋰離子的有效途徑。
它們還有效降低了陰極的介面電阻。
在進一步研究中，科學家發現鋰離子通過結構中的IL和LLZO粒子擴散，突出了兩者的作用。
根據科學家的說法，合成非常簡單，適合工業生產。
圖像和內容：東京城市大學/ Eurekalert