科學家開發穩定的新固態電解質，全固態電池能量密度達到最高

來自日本東北大學、高能加速器研究機構（KEK）的研究人員開發出新複合氫化鋰快離子導體，將之做為固態電解質可創造出迄今為止能量密度最高的全固態電池。

電池領域最熱門的話題之一無外乎固態鋰電池，幾乎每個星期都會出現一項新的創新或突破研究，這是因為以鋰金屬做為陽極的全固態電池比鋰離子電池更安全、充電時間更短、能量密度更高，還能解決鋰離子電池目前主要的問題比如：電解液洩漏、易燃、能量密度較低等，一些車商紛紛壓寶開發全固態電池而非鋰離子電池，投資報告也將全固態電池列為改變電動車市場的重要推手。

不過雖然與鋰離子電池使用的石墨陽極相比，以鋰金屬做為陽極的全固態電池可提供高 3 倍的電容量，但東北大學與高能加速器研究機構指出，固態電解質才是全固態電池的關鍵，電解質的離子傳導性和穩定性決定了電池性能。

然而目前，由於固態電解質在遇到鋰金屬後容易變不穩定，不可避免地會在接面引發副作用，導致電池實際應用後電導率總體偏低，離子轉移時內阻較大，重複循環充放電大幅降低電池性能，成為商業化量產一大限制。

如果能解決固態電解質的穩定性和鋰離子傳導性，那麼全固態電池的新一代電池王地位會站得相當穩。現在，該研究團隊開發出氫化鋰快離子導體（hydride lithium superionic conductor）做為全固態電池的固態電解質，使電池表現出高穩定性與高鋰離子傳導性。

過去，複合氫化物已經引起了科學家一定程度的關注，但通常都卻步於複合氫化物的低離子電導率，於是從來沒有實際在電池中嘗試結合複合氫化物與鋰金屬陽極。而團隊終於證實了以複合氫化物做為固態電解質，可以和鋰金屬陽極相處的相當融洽，也許最終有機會打破全固態電池的開發瓶頸。

這篇新論文發表在《自然通訊》（Nature Communications）期刊。