2018年8月，能源材料類頂級綜合期刊《Joule》（Cell姊妹刊）發表了由我校（第一單位）與上海大學、日本廣島大學、北海道大學合作完成的研究論文“Ammonia, a Switch for Controlling High Ionic Conductivity in Lithium Borohydride Ammoniates”（Joule, 2, 1522-1533, 2018）。這是我校伟德国际1946官网、江蘇省高效電化學儲能技術重點實驗室在電化學儲能領域取得的又一項重要進展。
锂離子電池技術的進步離不開電解質材料的創新。與傳統的液态電解質相比，固态電解質更安全，易于裝配，價格低廉。然而，由于其在室溫下的低離子電導率，固态電解質的大規模應用目前受到限制。基于以上背景，我校張騰飛副研究員及其合作者跳出傳統的元素摻雜方法，通過引入氣體分子（氨氣）到LiBH4中，調節不同溫度下的“固-氣”動态平衡，進而控制氨化物微觀晶體結構變化，以期達到在宏觀條件下控制物質的锂離子電導率。實驗結果表明，Li(NH3)nBH4（0<n≤2）在室溫附近表現出較高的離子電導率，在40度時的锂離子電導率達到10-3 S/cm級别，媲美傳統的液态電解質。化學類頂級綜合期刊《Chem》（IF：14.1，Cell姊妹刊）對該工作進行了引用和跟蹤報道“High Li-Ion Conductivity in a Hydride-type Solid-State Electrolyte: The Ammonia Effect”（Chem, 4, 1770-1772, 2018）。該工作為全固态锂離子電池的研究提供了另一條解決思路。
圖1 A 氨化物晶體結構；B 硼氫化锂晶體結構；C 硼氫化锂和氨化物锂離子固态電導率。
論文連接：https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(18)30176-4
