上周，美國能源部宣布一筆為期4年，1090萬美元的撥款由密歇根大學獲得，款項用于和其他八個合作機構探索使用陶瓷離子電池替代普通鋰電池，包括建設“Mechano-chemical Understanding of Solid Ion Conductors，MUSIC（固體離子導體的機械化學理解）”的研究設施，專注于開發用于電動汽車的先進電池和燃料電池。

研究人員正在驗證固態電池的充電情況，這種電池使用固體電解質代替目前使用的易燃液體電解質

“最近發現的同時表現出前所未有的性能和穩定性的陶瓷離子導體有可能改變電化學儲能技術的格局，我們的新中心旨在與來自不同研究領域的不同研究人員群體彌合與機械化學相關的基礎知識差距”，密歇根大學機械工程教授兼新中心主任Jeff Sakamoto說。

“我們對陶瓷中的離子傳導進行了數十年的基礎研究，我們正在將這些知識應用于電池和燃料電池等新興應用，然而在實現廣泛商業化之前，關鍵的障礙仍然存在——其中許多都圍繞著電化學電池中固-固界面出現的獨特機械性能。MUSIC 的首要目標是揭示機械應力和應變如何與電化學相互作用的基本機制，這將為未來擴大規模和加速下一代儲能技術商業化的努力提供信息”，MUSIC副主任兼密歇根大學機械工程副教授Neil Dasgupta說。

MUSIC的合作機構包括麻省理工學院、德克薩斯大學奧斯汀分校、西北大學、佐治亞理工學院、普林斯頓大學、伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校、橡樹嶺國家實驗室和普渡大學。該中心的工作將集中于了解影響先進電池設計的機械和化學現象。陶瓷離子導體可以幫助先進電池比相同尺寸的鋰離子電池提供更多的電量，但新導體與其他組件接觸時，機械、電氣和化學相互作用的混合會產生新的和不尋常的行為。除了更高的能量密度之外，用陶瓷離子導體代替那些液體電解質還具有提高安全性的潛力。另一個研究重點是著眼于降低電池成本的制造技術。他們還將研究陶瓷離子導體的引入如何影響鋰金屬、鈉金屬和其他固態配置的降解。

編譯 YUXI

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