金屬鹵化物鈣鈦礦框架的鋰離子傳導特性機理探究。（我國科大供圖）

記者十五日從我國科學技術大學獲悉，該校化學和材料學院姚宏斌課題組和張國楨副研究員經過和外部專家合作，近日在金屬鹵化物鈣鈦礦導鋰層的構建并用于穩(wěn)定鋰金屬電池的研究中取得重要進展。

該成果近日發(fā)表在《自然通訊》上。

姚宏斌課題組充分利用氯基金屬鹵化物鈣鈦礦寬帶隙、成膜性好、制備簡單等優(yōu)勢，開發(fā)出基于金屬鹵化物鈣鈦礦的梯度導鋰層，實現了金屬鋰負極和電解液的隔離，大幅度提升了鋰金屬電池的循環(huán)穩(wěn)定性。

作為一種新型可溶液加工的離子型半導體材料，金屬鹵化物鈣鈦礦成為近年來光電研究領域的熱點材料。然而，金屬鹵化物鈣鈦礦材料框架內的鋰離子傳導特性以及相關應用卻少有研究。

研究人員發(fā)現，利用旋涂法制備的金屬氯基鈣鈦礦具有容納和傳輸鋰離子的特性。研究人員發(fā)展了方便的固相轉印方法，防止了鋰枝晶生長和鋰金屬電極的粉化。

測試表明，在金屬鹵化物鈣鈦礦導鋰層的保護下，鋰電池的穩(wěn)定性顯著提升。

據悉，該工作是金屬鹵化物鈣鈦礦材料在鋰金屬負極界面導鋰層應用的首次嘗試，金屬鹵化物豐富的結構和穩(wěn)定的框架將為新型固態(tài)電解質設計和高性能鋰金屬電池構筑供應更多的可行性思路。