“固體電解質有很多不同的候選者，”McGrogan說。其他團體已經研究了鋰離子導電氧化物的機械性能，但是迄今為止對硫化物的研究很少，即使它們能夠快速地傳導鋰離子而非常具有潛力。
此前，研究人員使用聲學測量技術，使聲波通過材料以探測其機械行為，但是該方法不能量化材料對斷裂的抵抗力。本項新研究工作使用細尖探針進入材料並監測其響應，測量出了材料更重要的性能，包括硬度，斷裂韌性和楊氏模量（衡量材料的拉伸能力在施加應力下可逆）。
“研究小組已經測量了硫化物基固體電解質的彈性性能，但沒有測量斷裂性能，”Van Vliet說。斷裂性能對於預測材料在電池中用作電解質時是否可能破裂或破碎是至關重要的。
研究人員發現，該材料的綜合性能類似於橡皮泥或鹽水太妃糖的性質組合：當經受應力時，它可以容易地變形，但是在足夠高的應力下它可以像脆性玻璃片一樣裂開。
“通過詳細了解這些屬性，你可以計算材料在斷裂之前能承受多大的應力，並且在設計電池系統時考慮到這些信息。”Van Vliet說。
事實證明，硫化物材料比電池使用的理想材料更脆。“但是只要已知其性質，並且系統設計恰當，該材料仍然可以具有用作固態電解質的潛力。”McGrogan說。“你必須圍繞這個知識進行設計。”
（來源：國防科技信息網） |
