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

    據介紹，近幾年，固態電解質中納米尺度（10-9米 ～10-7米）范圍內的離子遷移及其相關性質、效應、機制等受到了人們的廣泛關注，并已逐漸形成一門新興學科納米離子學。
納米離子學涵蓋了一系列與能源和信息等領域相關的研究，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，因此具有廣泛的應用前景。

    在上述研究中，通過在尺寸為10納米的導電原子力顯微鏡針尖上施加電壓，誘導鈷酸鋰晶粒中鋰離子的傳輸，實時探測其導電性的變化過程，研究人員發現鈷酸鋰晶粒中靠近晶界處的鋰離子比晶粒內部的鋰離子更加容易發生遷移，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。

    業內專家表示，相關信息的揭示為開發高性能鋰離子電池提供了重要的指導意義，同時也進一步加深了人們對納米尺度下離子的電輸運行為的理解以及對納米離子學學科的認識。