张腾飞：高效电化学储能技术重点实验室在Joule杂志发表科研成果

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2018年8月，能源材料类顶级综合期刊《Joule》（Cell姊妹刊）发表了由我校（第一单位）与上海大学、日本广岛大学、北海道大学合作完成的研究论文“Ammonia, a Switch for Controlling High Ionic Conductivity in Lithium Borohydride Ammoniates”（Joule, 2, 1522-1533, 2018）。这是我校材料科学与技术学院、江苏省高效电化学储能技术重点实验室在电化学储能领域取得的又一项重要进展。

  锂离子电池技术的进步离不开电解质材料的创新。与传统的液态电解质相比，固态电解质更安全，易于装配，价格低廉。然而，由于其在室温下的低离子电导率，固态电解质的大规模应用目前受到限制。基于以上背景，我校张腾飞副研究员及其合作者跳出传统的元素掺杂方法，通过引入气体分子（氨气）到LiBH4中，调节不同温度下的“固-气”动态平衡，进而控制氨化物微观晶体结构变化，以期达到在宏观条件下控制物质的锂离子电导率。实验结果表明，Li(NH3)nBH4（0<n≤2）在室温附近表现出较高的离子电导率，在40度时的锂离子电导率达到10-3 S/cm级别，媲美传统的液态电解质。化学类顶级综合期刊《Chem》（IF：14.1，Cell姊妹刊）对该工作进行了引用和跟踪报道“High Li-Ion Conductivity in a Hydride-type Solid-State Electrolyte: The Ammonia Effect”（Chem, 4, 1770-1772, 2018）。该工作为全固态锂离子电池的研究提供了另一条解决思路。

氨化物晶体结构

图1 A 氨化物晶体结构；B 硼氢化锂晶体结构；C 硼氢化锂和氨化物锂离子固态电导率。

论文连接：https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(18)30176-4