科学家采用硒化铜纳米团簇设计新一代锂电池

据物理学网站报道，电子设备变得更小、更强大，则需要更快、更小、更稳定的电池，目前，美国伊利诺伊大学化学家最新研制一种固体超离子导体，将成为新一代锂离子电池的设计基础。

在近期发表在《自然通讯》杂志上的研究报告中，伊利诺伊大学化学教授普拉山特-杰恩(PrashantJain)、研究生萨拉-怀特(SarahWhite)和普罗格娜-班纳吉(PrognaBanerjee)描述了这种物质——微型硒化铜纳米团簇。

杰恩指出，目前我们见证了纳米电子设备的快速发展，我们需要微型电池放置在芯片上，但使用液体电解质是无法实现的，我们使用纳米结构物质实现锂离子电池技术的核心特征，它们具有大量热量和机械稳定性，并不存在泄漏问题，我们可以制造非常薄的电解质层，因此我们可以使电池小型化。

标准锂离子和其它离子电池充满了液体电解质，锂离子可以在其中移动穿过，当该电池被使用时，离子朝向一个方向流动，当电池充电时则朝向相反的方向流动。然而液体电解质存在一些缺陷：伴随着电池循环使用的降解过程，电池需要较大的体积，并且容易泄漏和具有高度易燃性。这将导致手机、笔记本电脑和其它电子设备出现爆炸，但是固体电解质更加稳定，离子在其中移动更加缓慢，大大降低电池应用的有效性。

硒化铜纳米团簇结合了液体和固体电解质的优点：固体的稳定性，离子能够像在液体电解质中自由移动。硒化铜被认为是高温状态下的超离子导体，但是这种微型纳米团簇首次证实了该物质是室温下超离子导体。