相比于液态电解质,固态电解质由于更高的安全性、更大的能量密度和更长的使用寿命等优势,已经成为锂电池研究的关键问题。十年来,科学界和工程界经过不懈努力,发展了一系列可以传导各种离子的新材料。譬如可以传导Li+和Na+的固态电解质(钙钛矿,LiBH4,硫化物基玻璃/陶瓷,钠超级离子导体(NASICON)和石榴石等),可以传导Cu+和Ag+的超离子型和玻璃状电解质固态电解质(RbAg4I5和AgI·Ag2O·2B2O3)等等。
虽然进步显著,但仍有诸多问题悬而未决:
1)首先的一个问题就在于,固态电解质中,离子在固体晶格内传输机制并不清晰。
2)其次,由于在较低温度下,离子传输动力学较差,因此大多数已有的固体电解质只能在室温或高温下工作。
3)除此之外,目前还没有一种固态电解质,可以同时传导多种金属离子。
有鉴于此,清华大学伍晖课题组报道了一种想法清奇的新策略,用冰做固态电解质,可以在零下低温下传导十几种金属离子!
详见文献:HuiWu, et al. Ice as Solid Electrolyte to Conduct Various Kinds of Ions, Angew. Chem. Int. Edit., 2019. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201907832.