近日，中科院寧波材料所李潤偉研究團(tuán)隊以鋰離子電池電極材料鈷酸鋰薄膜為研究對象，使用導(dǎo)電原子力顯微鏡，在10納米尺度下研究了鈷酸鋰薄膜中鋰離子的電輸運(yùn)行為。相關(guān)研究成果日前發(fā)表于《自然》雜志旗下《科學(xué)報告》雜志。

    據(jù)介紹，近幾年，固態(tài)電解質(zhì)中納米尺度（10-9米 ～10-7米）范圍內(nèi)的離子遷移及其相關(guān)性質(zhì)、效應(yīng)、機(jī)制等受到了人們的廣泛關(guān)注，并已逐漸形成一門新興學(xué)科納米離子學(xué)。
納米離子學(xué)涵蓋了一系列與能源和信息等領(lǐng)域相關(guān)的研究，例如鋰離子電池、燃料電池、超級電容器和阻變存儲器制造等，因此具有廣泛的應(yīng)用前景。

    在上述研究中，通過在尺寸為10納米的導(dǎo)電原子力顯微鏡針尖上施加電壓，誘導(dǎo)鈷酸鋰晶粒中鋰離子的傳輸，實時探測其導(dǎo)電性的變化過程，研究人員發(fā)現(xiàn)鈷酸鋰晶粒中靠近晶界處的鋰離子比晶粒內(nèi)部的鋰離子更加容易發(fā)生遷移，并且具有更快的遷移速度。

    研究員李潤偉指出，采用小尺寸晶粒的鈷酸鋰納米材料作為電極有利于獲得高能量密度、快速充電特性的鋰離子電池。

    業(yè)內(nèi)專家表示，相關(guān)信息的揭示為開發(fā)高性能鋰離子電池提供了重要的指導(dǎo)意義，同時也進(jìn)一步加深了人們對納米尺度下離子的電輸運(yùn)行為的理解以及對納米離子學(xué)學(xué)科的認(rèn)識。