隨著各國燃油車禁售令的陸續發布，電動車將逐步取代傳統的汽油車及柴油車，這已成為業內所熟知的行業趨勢。為提升電動車的續航里程數，各國的大學及研究機構也紛紛致力于電池技術及產品的技術研發及測試。

小編將蓋世新技術版塊中的新聞進行了匯總，供各位讀者品鑒：

美國德克薩斯大學達拉斯分校與韓國首爾國立大學

關鍵詞：錳基鈉離子、鋰電池

美國德克薩斯大學達拉斯分校（University of Texas， Dallas）與韓國首爾國立大學（Seoul National University）共同研發出一款全新電池，其采用錳基鈉離子（manganese and sodium-ion-based material）材料。該材料或將降低電池成本，且生態環保性更佳，所制成的電池可供電動車使用。

他們采用鈉取代了陽極內占比最大的材料——鋰，并用錳取代價格更為昂貴、儲量更為稀缺的鈷和鎳。該研究團隊采用了合理的原材料配比并攻克了上述技術難題。他們先采用了計算機模擬，進而測定了電池達到最佳性能時各原子的配置，然后在實驗室內進行了大量的材料測試直至研發成功。

麻省理工學院（MIT）

關鍵詞：固態電池、鋰滲透、固態電解質、表面光滑度

據外媒報道，麻省理工大學（MIT）的研究人員與德國的同行們共同提出，若采用表面光滑的固態電解質（solid electrolyte），可防止有害的鋰滲透（Li infiltration）現象出現，進而提升固態鋰離子電池的性能。據新分析表明，表面的光滑度才是該問題的關鍵所在，電解質表面的細微裂紋及劃痕將導致金屬物的積聚。

在發生電化學反應（electrochemical reaction）后，來自電解質的鋰（離子）將開始積聚到其表面細微瑕疵（包括：細微的凹點、裂痕、劃痕）處。一旦鋰離子開始在瑕疵處形成積聚，這一情況將會持續下去。

這表明研究人員需要將研究重心放在提升固態電解質表面的光滑度，這樣或將消除或極大地減少電池固態電解質樹突的生成數量。為避免產生易燃問題，或許未來還會采用固態鋰金屬電極。此外，該舉措或將使鋰離子電池的能量密度翻番。

東京工業大學

關鍵詞：無鍺固態電解質、全固態電池的優勢、優化LGPS框架結構提升性能

東京工業大學（Tokyo Institute of Technology）的研究人員研發了一項新技術方案——無鍺固態電解質，可降低固態鋰電池的成本，并致力于將該項技術應用到電動車、通信及其他行業中。

無鍺固態電解質

該研究團隊在在美國化學會（ACS）期刊——《材料化學（Chemistry of Materials）》上發表了論文，其技術方案為：采用錫與硅替代固態電解質內的鍺（germanium）元素，因為上述兩項材料的化學穩定性更強。相較于液態電解質，新材料提升了鋰離子的導電率。在談論其研究成果時，Ryoji Kanno與他的同事表示：“這款固態電解質不含鍺，未來或許所有固態電池都會采用該電解質。”

全固態電池LiCoO2/LGPS/In-Li采用LGPS電解質，其充放電性能相當出色。然而，鍺元素價格相對較貴，或將限制LGPS材料的廣泛應用。在設計鋰離子導體時，晶體結構類型也是一項重要因素。未來，硅基及錫基的無鍺材料均可能被用作為固態電解質并得到實際應用。

全固態電池的優勢

相較于采用鋰離子導電液體的常見鋰離子電池，未來的全固態電池擁有以下優勢：安全性及可靠性得到提升，儲能量較高、使用壽命更長。

超離子導體（superionic conductors）——固態晶體（solid crystals）的研究發現提升了鋰離子的移動速率，進而促進這類電池的研發進展，但這款前景較好的設計卻一度依賴于對稀有金屬鍺的應用，由于其價格過于昂貴，無法實現大規模應用。

優化LGPS框架結構提升性能

在最近發布的一篇論文中，研究人員保留了相同的LGPS框架結構，對錫、硅及其他成分的原子的速率及位置分布進行了精密調整。其研究成果LSSPS材料（成分：Li10.35[Sn0.27Si1.08]P1.65S12 (Li3.45[Sn0.09Si0.36]P0.55S4)）在室溫下的鋰離子導電性為1.1 x 10-2 S cm-1，幾乎接近最初的LGPS結構的性能。

盡管還需要進行進一步的調整，研究人員可根據其不同的用途來優化材料性能，為降低生產成本帶來了新希望，且不必犧牲材料的性能。