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汽车已经成为人们生活的必须品了，很多关于汽车的正确使用方法和小技巧大伙不熟系，现在对于汽车当中的一些知识点也成为了一大热门，那么今天小编就来给大家针对研究人员以溶液为基础合成固态电解质来进行一个介绍以便大家能够更了解到汽车相关的一些知识。

图源：spectrum

比起易燃的有机电解液，固态无机电解质本身不易燃；而且，用锂金属代替石墨作为负极，可使电池的能量密度大幅提升(高达10倍)。因此，固态电池有望成为电动汽车的突破性技术。然而，要将固态电池推向市场，仍面临很大的问题，即如何制造出既坚固耐用又足够薄的电解质，来作为良好的离子导体。在理想情况下，这些电解质应该只有几十微米厚，类似于今天锂离子电池的隔板，但是大多数固体电解质采用的是陶瓷材料，如果做得太薄，很容易破碎。

据外媒报道，加州大学圣地亚哥分校材料科学家Ping Liu，以及马里兰大学和加州初创公司Liox Power研究人员，开发了一种制造固态电池电解质的新技术。在制造过程中，通过对溶液进行干燥，形成离子导电复合材料，这种材料可同时作为电解质和正极涂层。

该电解质溶液是一种含有β-硫代磷酸锂(β-Li3PS4)的硫化物基材料。研究团队通过多种方式来合成这种材料，包括使用不同的亲核试剂、溶剂和机械支持物，但最关键的起始成分总是硫化锂(Li2S)和硫化磷(P2S5)。所产生的β-Li3PS4溶液很清澈，在干燥时形成非常均匀的电解质层，可以直接沉积在硫化锂正极上。Liu说:“我们通过连续的过程来制造电池，而不需要分别制造单独的层体，所以，不必费力处理非常薄的材料。”

传统锂离子电池和固态电池制造技术，通常是将单层电解质堆叠组合在一起。这种能源密集型技术，需要用球磨机混合粉末与粘合剂，然后将其铸造成板材，再通过高温和高压平台，进行烧结或压制。Liu的方法解决了这些问题。另外，研究人员对β-Li3PS4溶液进行调整，以防止枝晶生长，从而打造更安全的电池。

锂枝晶的形成，是由于电场不均匀、表面化学或其他原因，导致锂离子在负极表面发生不均匀沉积，从而形成针状突起。如果任由枝晶形成，就会引起火灾。CSIRO的Best称：“负极上长出来的枝晶，与正极接触，会引起局部过热，温度可能高达1500到2000摄氏度。”研究团队开发的电解质，可与枝晶自发反应，形成惰性产物，有助于防止电池短路。Liu说：“这与伤口上长疤的过程非常相似。因此，我们称它为一种自我愈合和自我形成的机制。”

目前为止，研究人员已经为这种独特的电解质制造技术申请了五项专利。研究团队希望，在未来两至三年内，以每千瓦时低于100美元的成本，制造出容量为2Ah的固态电池工作原型，接近今天大多数智能手机电池的容量，进一步推进固态电池的商业化进程。

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