離子運輸機制、鋰枝晶生長機制、固-固界面問題是固態(tài)電池面臨的三大問題：盡管固態(tài)電池能量密度與安全性占優(yōu)，然而固態(tài)電池內(nèi)部固-固界面能壘高導致鋰離子傳輸速率低、鋰枝晶生長、界面反應、以及鋰金屬和固體電解質(zhì)(SE)之間的物理接觸等仍然存在問題，導致成品固態(tài)電池充放電速度差，循環(huán)壽命低于傳統(tǒng)液態(tài)電池。

離子運輸機制：制約充放電速度的關(guān)鍵

高離子電導率是提高全固態(tài)電池充放電速度的關(guān)鍵：固態(tài)電解質(zhì)的離子電導率和固態(tài)電池多尺度界面性質(zhì)共同決定固態(tài)電池的電化學性能，相比之下，離子在固態(tài)電池界面的遷移相對緩慢，這也是提高電化學性能的關(guān)鍵所在。

當前固態(tài)電池面臨的主要應用瓶頸包括較慢的充放電速度和較快的容量衰減，這與固態(tài)電解質(zhì)的物理化學性質(zhì)密切相關(guān)。與液態(tài)電解質(zhì)不同，固態(tài)電解質(zhì)中離子間相互作用力強，離子遷移能壘高，其導致離子電導率低。因此明確高離子電導率的實現(xiàn)條件是發(fā)展高性能固態(tài)電解質(zhì)、提高全固態(tài)電池充放電速度的關(guān)鍵。

離子輸運性能取決于在表界面的輸運速度：固態(tài)電解質(zhì)中的離子輸運性能由離子在相、表界面中的輸運過程共同決定，在多晶固態(tài)電解質(zhì)中，表界面離子輸運被認為是離子輸運過程中的限速步驟。但目前對表界面的結(jié)構(gòu)組分以及輸運機理的研究尚不充分，需要業(yè)界繼續(xù)發(fā)展更為先進的表征技術(shù)和計算方法以深入研究晶格動力學和表界面的離子傳輸機理。

目前主要通過摻雜、開發(fā)納米尺度結(jié)構(gòu)以及界面工程等手段來改善離子電導率：目前主要通過摻雜、開發(fā)納米尺度結(jié)構(gòu)以及界面工程等手段來改善離子電導率，近年來也有研究發(fā)現(xiàn)體相中電導率的優(yōu)化可以通過調(diào)控晶體結(jié)構(gòu)特點實現(xiàn)?？傮w來說，目前業(yè)界對于離子運輸機制的理解遠遠不夠，不同固態(tài)電解質(zhì)體系的離子輸運機制也存在較大的差異，仍需要對離子輸運過程進行詳盡的研究，從而揭示可在各類固態(tài)電解質(zhì)體系中使用的離子輸運機制。

以上就是本篇文章的全部內(nèi)容啦，如需了解更多資訊，請關(guān)注“青田新材料”。

蘇州青田是一家15年專注于涂料、油墨添加劑的專業(yè)公司，主營分散劑、流平劑、消泡劑、冰花漆、電鍍銀樹脂、砂紋粉、蠟粉等。如果有需要歡迎來電咨詢。青田咨詢熱線18020278196，期待您的來電！

特別聲明：本文版權(quán)歸自蘇州青田所有，如需轉(zhuǎn)載請注明來源