斯科尔科沃科技学院 斯科尔泰克的研究人员和他们的同事已经表明，LATP，一种被考虑用于下一代能量存储的固体电解质，对水高度敏感，这对潜在的电池性能和寿命有直接影响
这篇论文发表在《材料化学》杂志上
信用:帕维尔·奥迪涅夫/斯科尔泰克 斯科尔泰克的研究人员和他们的同事已经表明，LATP，一种被考虑用于下一代能量存储的固体电解质，对水高度敏感，这对潜在的电池性能和寿命有直接影响
这篇论文发表在《材料化学》杂志上
尽管可再生能源因其绿色技术和高转换效率而吸引了全世界的极大兴趣，但它们的整合仍然是一项挑战，因为可再生能源具有内在的循环性和不一致性
夜以继日，风以继夜，发电之后是闲置模式
这种不可预测的间歇性电源无法满足消费者的期望，但有一种解决方案可以克服这一障碍:储能电网
这些系统预计将收集自发产生的能量并按需分配，提供稳定灵活的电力输送
在各种各样的储能系统中，氧化还原液流电池似乎是最合适的，因为它易于扩展、操作和输出功率可控
在某种程度上，氧化还原液流电池是一种传统的由内向外翻转的电池:电极是液体(阳极电解液和阴极电解液)，而离子导电电解质是固体膜
这种膜的性质决定了电池的最终性能和寿命，因此科学家们正在考虑各种适合这一目的的材料，包括无机材料和聚合物材料
这些化合物之一是Li1
3Al0
3Ti1
7(PO4)3或LATP
它是一种著名的锂导电材料，属于钠离子导体家族(以第一个被广泛描述的钠导电代表——钠超离子导体命名)
该族由决定其高离子电导率的类似晶体结构定义
LATP电导率和结构特征描述得相当透彻，但其在空气和水等普通环境因素中的稳定性仍知之甚少
因此，斯科勒特能源科技中心的马里亚姆·波戈索娃和她的同事们决定弄清楚纯净水是否会影响LATP的房产
“LATP引发了我们的科学好奇心
作为一个著名的超离子导体，LATP在进一步的化学和技术改进方面有很大的潜力
我们知道它的局限性，例如较差的机械性能(脆性)和对金属锂的不稳定性
然而，这些限制是完全可以接受的，因为我们计划通过创建复合材料来补偿它们
所以我们开始了我们的实验，”波戈索娃解释道
该小组的早期研究表明，LATP陶瓷在环境空气和氩气中储存几天后，其电导率会急剧下降
研究人员假设湿度可能在这种退化中起着关键作用，并着手探索LATP暴露在水中的情况
首先，科学家通过最初的两阶段固态反应合成了LATP
然后，他们将样品放入去离子水中不同的时间，最长12小时，并进行随后的电化学、结构、化学和形态学分析，这些分析都有理论模型支持
实验表明，LATP陶瓷与水接触后会显著降解，暴露约两小时后总离子电导率损失高达64%
科学家们还观察到了降解的其他证据:微裂纹、颗粒形状扭曲、纳米颗粒的形成、化学成分变化、单位细胞收缩、结构内多面体和应变变化
所有这些使他们得出结论，LATP陶瓷对水高度敏感，可能不适合用于水氧化还原液流电池
“很明显，水的影响是纯LATPs及其对氧化还原流动系统，尤其是含水系统的适用性的一个问题
我想强调的是，本研究中分析的去离子水/LATP体系并不代表真实的氧化还原液流电池条件，因为阳极电解液/阴极电解液溶液更复杂
因此，在这一点上，我不会试图预测LATP的未来
尽管如此，我相信所获得的基础知识已经是有价值的和适用的了:任何种类的水现在显然都是保持警惕的理由
例如，现在，我们可以通过简单的干燥和真空处理来保持LATP陶瓷的初始性能
她还指出，令人惊讶的是，他们的研究是对水对LATP影响的第一次全面和多方面的研究
“所以我们计划进行更多的研究，以改进LATP在其他媒体中的行为，揭示它在氧化还原流动条件下是否会表现良好，”波戈索娃说
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