由于锂离子电池在现代世界中的重要作用，研究人员一直在尝试开发更安全，更好的电池技术。本文指出：在最近的一篇论文中，由能源部（DOE）Argonne National Laboratory的科学家领导的团队揭示了他们对固体电解质的基本观点，对所有具有固态的电池进行了测试。与传统锂离子电池中使用的液体电解质不同，所有固态电池都使用固体电解质代替液体电解质，而不是液体电解质，这些电池不是挥发性或燃烧的。它们正在成为未来轻巧，密集能量，更长和更安全的锂离子电池的主要技术。这种设计可以开始扩大电动车辆的行驶里程，同时大大减少电池的重量和尺寸。锂空气电池的新内部电池使用基于含有锂的纳米颗粒的固体复合电解质。电解质嵌入由陶瓷多甲基（CPE）氧化物聚合物制成的基质。示意图显示了由锂金属阳极，基于空气的阴极和固体陶瓷聚合物电解质（CPE）组成的单元。释放并充电后，锂（Li+）离子从阳极进入阴极。这种固态锂空气电池是第一个实现对室温四电动反应的电池。在四电子化学反应中，在两种化学物质之间移动四个电子。尽管这种类型的反应在各个领域（例如电化学）很常见，但它是对在室温下运行的锂空气电池的前所未有的依赖。大多数锂反应涉及一个或两个电子。涉及许多电子的反应将产生更大的能量存储。这四种电子的反应产生氧化锂（LI₂O），而不是传统的超氧化锂（LIO2）或过氧化锂（Li2O2），这两者都限制了能量输出。这种化学的关键要素Al成分是一种强大的催化剂，称为Trimolybdenum磷酸盐（MO₃P）。该催化剂有助于四个电子的临界转移，同时确保反应在长期使用中保持稳定。研究人员说，在这一开发中，他们的锂空气设计可以达到1,200 WH/kg能量密度的创纪录密度。今天的密度是当今锂离子电池的4倍。什么是llzo？研究表明，由锂含锂锂石榴石制成的固体电解质（llzo，或具有化学学位的听众，是这种电池的最佳候选者。这种材料代表其强度和耐用性。少量元素，例如铝或凝胶等含量，以改善兴奋剂的兴奋剂。固体和可靠的固态电池的材料。r离子电导率比铝掺杂的LLZO。但是，这些掺杂剂与锂接触时的反应性使研究人员确定为了使用镀锌，需要一层界面来保护和维持电导率，但可以防止其反应性。使用计算和实验方法，研究人员发现，甘油倾向于从电解质中更容易去除，并倾向于对锂反应形成合金。这将导致炮量减少。凝胶的损失会导致锂改变其结构并降低离子电导率。取而代之的是，铝掺杂的llzo是完整的。该论文的氩物理学家兼首席研究员彼得·扎波尔（Peter Zapol）说：“重要的是要了解掺杂剂对锂的反应。” “这是良好电解质的另一个要求，而不仅仅是高电导率。”在这种情况下，研究人员可以测量掺杂材料的关键特征。同时，他们从原子对锂金属和固体电解质之间界面中发生的事情的看法。研究人员将使用一种称为密度功能理论的强大计算机技术，一种对材料中的机械体积研究原子和电子建模的方法，研究人员将预测不同掺杂剂的稳定性以及它们如何对其他成分做出反应。借助所有用于下一代电池的技术，锂空气电池可预期存储的预期密度。因此，该技术将大大增加电池的能量。使用固体电解质代替液体电解质会大大减少火灾引起的安全问题。此外，这一发现将为基于锂的基于化学的化学化学开辟新想法。未来的设计可以实现更多的能源存储。