全固體電池因以固體電解質代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有機電解液，有望提高安全性和延長使用壽命，所以作為新一代電池的有力候選而備受關注。最近，又發(fā)現(xiàn)了一種可以進一步提高性能的固體電解質。

　這就是硫化物類固體電解質的一種——Li10GeP2S12。表示鋰擴散速度的離子傳導率極高，常溫（27℃）下可達1.2×10-2S/cm。是由東京工業(yè)大學、豐田汽車和高能加速器研究機構的研究團隊開發(fā)的。用主導研發(fā)的東京工業(yè)大學研究生院綜合理工學研究科物質電子化學專業(yè)教授菅野了次的話說，就是“打破了此前固體電解質無法實現(xiàn)的常溫10-2S/cm的障礙”。

探明了結構和鋰的分布

除提高離子傳導率之外，此次研究的另一重大成果是對Li10GeP2S12結構的分析。由大強度質子加速器設施“J-PARC”中的超高分辨粉末中子衍射設備“SuperHRPD（BL08)”的中子衍射測定，最終探明了晶體結構。

分析結果發(fā)現(xiàn)，Li10GeP2S12具有不同于此前固體電解質的結構（圖2）。具體而言，Li10GeP2S12為3維骨架結構物質，在其骨架結構內部，由于鋰呈鏈條結構存在，所以實現(xiàn)了較高的鋰傳導性。同時還發(fā)現(xiàn)構成材料中鋰所占比例很高，從而證實了離子傳導率提高的原因。