麻省理工學院（MIT）的研究人員與橡樹嶺國家實驗室（Oak Ridge National Laboratory，ORNL）、日本東京工業(yè)大學（Tokyo Institute of Technology）的同行們采用全新方法——晶格動力學（lattice dynamics），旨在改變離子遷移率（ion mobility）及穩(wěn)定性。

為此，尋找一種新的固態(tài)離子導體就變得十分關鍵了，該材料務必擁有以下兩種特性：較高的離子遷移率及穩(wěn)定性。此外，該材料的離子遷移率需能媲美液體，還需要達到固體的長期穩(wěn)定性。

關鍵在于這類固體材料晶體結(jié)構(gòu)的晶格屬性，該結(jié)構(gòu)關乎熱波及聲波——聲子（phonons）等振動如何穿透材料。研究人員正關注這類新結(jié)構(gòu)，旨在證明其能精準預計材料的實際屬性。

若能獲知給定材料的振動頻率，就能預判新材料的化學屬性或解釋實驗結(jié)果。研究人員發(fā)現(xiàn)，采用建模測定晶格屬性后，并確定晶格屬性與鋰離子導體材料傳導性間的關聯(lián)性。

值得一提的是，可通過調(diào)整晶格結(jié)構(gòu)來精密調(diào)整鋰金屬本身的振動頻率（vibrational frequency）。若采用化學替代物或滲染劑（dopants）可細微調(diào)節(jié)原子的結(jié)構(gòu)布置。

這一新理念為研發(fā)新款高性能材料提供了新思路和新方法，該類材料或?qū)⒋蠓嵘姵厝萘浚€能提升電池的安全性。

目前，該方法已被用于尋找某些具有前景的備選材料，該技術(shù)或?qū)⒈挥糜诜治霾牧蠈傩?，并將其用于固體氧化物燃料電池、膜基脫鹽系統(tǒng)（membrane based desalination systems）或產(chǎn)氧過程（electrochemical processes）等其它電化學過程。

該項研究獲得了寶馬、美國國家科學基金會（National Science Foundation）及美國能源部的支持。（本文圖片選自greencarcongress.com）