雖然我們隔三差五就能聽(tīng)到有關(guān)“電池技術(shù)突破”的新聞,，但鋰離子電池依然是當(dāng)前使用最廣、綜合表現(xiàn)最佳的選擇,。不過(guò)最近,，麻省理工博客里實(shí)驗(yàn)室和阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的一支研究團(tuán)隊(duì)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一種新型固態(tài)材料,。它似乎是鎂離子的一種絕佳導(dǎo)體,、有望用于打造更安全和高效的電池。鋰電池被用于從手機(jī)到電動(dòng)汽車(chē)等各個(gè)領(lǐng)域，雖然這種金屬材料服務(wù)得很好,，但在效率和價(jià)格上仍有很大的改進(jìn)空間,。

　　通過(guò)在核磁共振實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，研究人員們證明了新材料是鎂離子的一種高效導(dǎo)體（via：阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室）

　　作為對(duì)比,，鎂元素的能量密度更高,、在自然界中的儲(chǔ)量也更多，因而很有希望拿來(lái)打造更加便宜和更容易生產(chǎn)的電池,。然而要在電池中使用鎂這種金屬的話,，還得邁過(guò)電解質(zhì)這個(gè)絆腳石。

　　其負(fù)責(zé)在電池的陰極和陽(yáng)極之間傳遞電荷,，雖然近期豐田和 KIT 都專注于研發(fā)更好的液體電解質(zhì),，但它們都有腐蝕電池的其它部位的傾向。于是我們轉(zhuǎn)念一想,，為什么不嘗試其它類型的電解質(zhì)呢,？

　　論文合著者 Gerbrand Ceder 表示：鎂基電池是一項(xiàng)全新的技術(shù),，它沒(méi)有任何好用的液體電解質(zhì),。所以我們想到，為什么不換用一種固態(tài)的電解質(zhì)呢,？

　　好消息是,，他們真的研制出了一種名叫“硒化鈧鎂尖晶石”（magnesium scandium selenide spinel）的新材料。這種固態(tài)電解質(zhì)允許鎂離子輕松穿透,，且其導(dǎo)電性甚至媲美某些鋰電池中所使用的固態(tài)電解質(zhì),。

　　最初的理論研究已經(jīng)預(yù)測(cè)了不錯(cuò)的結(jié)果，為了驗(yàn)證,，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)其進(jìn)行了核磁共振（NMR）光譜實(shí)驗(yàn),。該儀器能夠檢測(cè)鎂（或鋰）離子是否穿透物質(zhì)，然而由于新材料有些復(fù)雜且缺少參考,，導(dǎo)致他們難以解釋數(shù)據(jù)結(jié)果,。

　　研究一作 Pieremanuele Canepa 表示：除了傳統(tǒng)的電化學(xué)表征之外，這些發(fā)現(xiàn)只有結(jié)合多種技術(shù)方法才能說(shuō)得通（阿貢實(shí)驗(yàn)室的固態(tài)核磁共振和同步測(cè)量）,。

　　即便如此,，在將這種鎂基新材料用于打造真實(shí)的電池之前，還有一些問(wèn)題需要解決,。比如當(dāng)前仍有少量的電子泄露,，需要改進(jìn)電子遷移率。不過(guò)固態(tài)電池在商用之后,，其安全性還是較傳統(tǒng)液體電解質(zhì)電池高出不少,。

　　有關(guān)這項(xiàng)研究的詳情，已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《自然通訊》（Nature Communications）期刊上。