記者4月17日從中國科學技術大學獲悉，該校馬騁教授課題組與中外學者合作，在鋰電池固態(tài)電解質(zhì)的離子傳輸機理研究中，觀測到了一種奇特的非周期性機構，能對鋰離子的傳輸產(chǎn)生顯著影響。該研究成果近日發(fā)表在國際著名學術期刊《自然通訊》上。

  學界已發(fā)表的文獻中，對于鋰電池固態(tài)電解質(zhì)中非周期性結構的研究大多集中于晶界和點缺陷，而馬騁教授通過球差校正透射電鏡對一種經(jīng)典固態(tài)電解質(zhì)鋰鑭鈦氧進行觀測，發(fā)現(xiàn)大量單原子層缺陷。這種缺陷由一層化學成分、原子排列都不同于鋰鑭鈦氧的單原子層物質(zhì)組成，并且它們只會沿著特定的晶體學取向出現(xiàn)。

  “這些缺陷結構盡管為數(shù)眾多，但很難被觀察到。 ”文章的第一作者、中國科學技術大學的博士研究生朱峰告訴記者，該結構本身只有一個原子層厚，卻可以讓相當一部分體積的材料無法參與離子傳輸，從而劇烈降低材料整體的鋰離子傳輸效率。

  研究者把這種獨特的非周期性結構命名為“單壁鋰阱”。它的發(fā)現(xiàn)表明除了晶界、點缺陷以外的非周期性結構也有可能強烈的影響離子傳輸，將在固態(tài)電解質(zhì)/固態(tài)電池領域，甚至更普遍地在材料科學和電子顯微學共同體中產(chǎn)生廣泛影響。（記者 陳婉婉）