维度网讯，美国阿贡国家实验室与芝加哥大学的研究人员开发了一种新方法，旨在提升全固态电池的能量密度和使用寿命。他们通过高速混合电池材料，以每分钟2000转的速度持续五小时，触发了一个称为卤化物分离的过程。

阿贡国家实验室在一份新闻稿中表示：“这些电池在100次充放电循环后仍保持完全性能。在450次循环后，性能保持在80%以上。”研究显示，这些全固态电池的能量密度可以超越先前设定的理论极限，且结果在室温下实现，无需外部加热。

这项研究专注于锂硫化学，利用地球丰富的材料以降低生产成本。通过高速混合产生的热量和剪切力，引发了机械化学反应，使锂原子移动到固体电解质和正极之间的界面，改善了离子流动。

阿贡杰出研究员、芝加哥大学教授Khalil Amine指出：“管理这些界面对于实现这些电池系统是必要的。”界面处的改进使电池能在数百次循环中维持性能，解决了固态技术商业应用中的主要障碍。

全固态电池与传统锂离子电池不同，它们不含液体或凝胶材料，由正极、负极和固体电解质组成，提供更高的安全性、更轻的重量和更大的能量密度。然而，由于界面连接不良，开发一直面临挑战。

研究团队还测试了由硒和碲制成的正极，显示出类似的卤化物分离和性能提升，表明高速混合方法可应用于多种电池化学。阿贡化学家Guiliang Xu表示，这一进步通过使用可用材料提高了成本效益。

为在原子水平验证卤化物分离，研究人员使用了多种成像技术，包括低温透射电子显微镜和X射线吸收光谱映射，确认了锂原子重新定位到界面。这一过程易于实施，但带来了有利于离子移动的内部变化。

这一发展为全固态电池的商业化提供了潜在解决方案，通过机械过程改进内部连接，创造了更稳定高效的电池核心。研究人员总结道：“高速混合可以大幅提高电池系统性能，这对汽车和航空应用来说是一个有前景的好处。”

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