研究人員表示，聲波能夠穿過固體材料，通過聲音振動可以揭示離子帶電荷的原子或分子如何通過晶格移動，以及它們?nèi)绾卧陔姵氐墓ぷ髟?。而聲波的應用能加速鋰電池的發(fā)展。
聲波是依賴于振動，可通過鋰離子導體晶格移動的方式理解，其與離子遷移相關聯(lián)。通過該方法發(fā)現(xiàn)具有增強離子遷移性的新材料，能允許電池快速充電和放電。同時，聲波振動也可以降低材料與電池電極的反應性，增加使用壽命。
Keck能源教授Shao-Horn說，最初的想法用聲波來瞭解和控制催化水分解，並將其應用於離子傳導，這一過程不僅是可充電電池的核心，而且也是其他應用的技術關鍵。
傳統(tǒng)鋰電池的電解質(zhì)是以液體形式存在，其易燃，甚至會導致電池著火。可以利用聲波尋找一個可靠的材料來取代鋰鹽將消除這個問題。目前，使用固態(tài)電解質(zhì)不僅與正極和負極接觸面積小，而且相當?shù)牟环€(wěn)定。因此，尋找既具有高離子電導率又具有穩(wěn)定性的新的固體離子導體是至關重要的。
Shao-Horn表示，觀察固體材料的晶格性質(zhì)是很重要的。這決定了諸如熱波和聲子之類的振動是如何通過材料的，並能準確地預測材料的實際性能。實驗證明，晶格特性與鋰離子導體材料的導電性之間具有良好的相關性。研究員也發(fā)現(xiàn)，鋰的振動頻率本身可以通過調(diào)整晶格結(jié)構、使用化學取代或摻雜劑來微妙地改變原子的結(jié)構排列來進行微調(diào)。
研究人員表示聲波振動能很好的用於開發(fā)新型材料，從而可以大幅度提高儲鋰空間與安全性能。
