科学家发现“电荷层”效应，固态电池性能或翻倍

《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）

一项新兴技术通过使用固态电解质替代传统液态电解质，有望使锂离子电池更安全且性能更强。固态电解质是电池中允许离子移动并产生电能的关键材料。

美国德克萨斯大学达拉斯分校的研究团队发现，当两种固态电解质的微小颗粒混合时，界面处会形成“空间电荷层”，即电荷的积累效应。这一现象可显著提升离子迁移效率，从而优化电池性能。该发现为固态电池的设计提供了新思路，未来可能应用于移动设备和电动汽车等领域。相关研究最近发表在材料科学领域顶级期刊《ACS Energy Letters》上。

研究指出，两种固态电解质接触时，由于化学势差异，离子会在界面处聚集并形成特殊通道，使离子更易移动。这一效应类似于混合两种食材后获得更佳效果，其性能超越单一材料的表现。该发现有助于科学家通过材料组合优化固态电解质，进而开发更高性能的固态电池。

目前，消费电子设备广泛使用的锂离子电池依赖液态电解质，存在易燃风险。尽管传统电池性能已接近理论极限，但固态电池因不可燃特性更安全，且能量密度有望翻倍。然而，固态电池面临离子迁移效率低的挑战。研究团队通过分析锂锆氯化物和锂钇氯化物等固态电解质，揭示了混合材料提升离子活性的机制，为未来优化电池设计提供了理论支持。