電解液是鋰離子電池四大關鍵材料(正極、負極、隔膜、電解液)之一,號稱鋰離子電池的“血液”,在電池中正負極之間起到傳導電子的作用,是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點的保證。
電解質的選用對鋰離子電池的性能影響非常大,它必須是化學穩(wěn)定性能好尤其是在較高的電位下和較高溫度環(huán)境中不易發(fā)生分解,具有較高的離子導電率(> 10-3 S/cm) ,而且對陰陽極材料必須是惰性的、不能侵腐它們。但目前液體電解質是鋰離子電池在安全性和能量密度上限方面出現(xiàn)短板的最核心因素。
近日,英國利物浦大學科學家發(fā)現(xiàn)了一種能快速傳導鋰離子的固體材料,這種新型電解質有望用于研制可持續(xù)電池。這種最新電解質材料由無毒的稀土元素組成,擁有足夠高的鋰離子電導率,可取代液體電解質,從而提高鋰離子電池的安全性和能量密度。
研究團隊表示,由于新材料結構特殊,它能以不同于液體電解質的方式工作。利物浦大學化學系馬特·羅塞因斯基教授稱,新材料性能比那些只能為離子提供狹窄空間的固體更優(yōu)異,其結構改變了以前對高性能固態(tài)電解質的理解。
目前,很多科學家正在使用AI工具搜尋新材料,AI正在改變材料研發(fā)的范式。由于AI工具獨立工作,因此會以各種方式重新創(chuàng)建它們所訓練的內容,生成的新材料可能與已知材料非常相似。
并且在在最新研究中,他們借助AI工具尋找能將不同材料區(qū)分出來的成分和結構差異,并評估這些差異對材料性能的影響。這一顛覆性設計方法為發(fā)現(xiàn)更多高性能固體材料提供了新途徑。