8月25日，名古屋大学发布消息称，其研究团队成功培育出毫米尺寸的焦绿石型酸氟化物固态电解质单晶，并实现25℃下最高16.3 mS/cm的体相锂离子电导率。校方表示，该数值为目前已报道的氧化物及酸氟化物固态电解质中的最高值。
据介绍，该研究由名古屋大学大学院工学研究科矢岛健副教授、髙泽千佳博士前期课程学生、佐藤大介博士前期课程学生（研究当时）以及入山恭寿教授组成的研究团队开展。团队首次培育出毫米尺寸的Li₂–xLa(1+x)/3Nb₂O₆F（LLNOF）单晶，并对其离子传导特性进行了研究。
研究显示，LLNOF单晶在25℃下的体相锂离子电导率最高达到16.3 mS/cm。与传统液态电解质相比，固态电解质需要进一步提升离子传导能力，而氧化物及酸氟化物固态电解质虽然具有较好的化学稳定性和热稳定性，但高锂离子电导率一直是其面临的挑战之一。
此次研究进一步从晶体结构层面分析了LLNOF的高速离子传导机制。通过单晶X射线衍射和最大熵法（MEM）进行电子密度分析后，研究团队发现，氟离子会向晶体中的空位方向发生局部位移，并与锂离子的迁移形成联动。
研究团队认为，这种与锂离子迁移相伴随的氟离子局部弛豫，有助于降低锂离子迁移过程中的能垒，从而实现较高的离子传导率。该结果表明，即使采用极化率较低的阴离子构成的固体，也有可能通过阴离子的局部弛豫实现较低的离子迁移能垒。
从材料体系来看，氧化物固态电解质具有较好的化学及热稳定性，因此被视为全固态电池固态电解质的重要研究方向之一。此次LLNOF单晶在室温下实现16.3 mS/cm的锂离子电导率，为兼顾稳定性与高离子传导率的固态电解质材料探索提供了新的方向。
据悉，该研究成果已于8月21日在线发表于《Journal of the American Chemical Society》，论文题为《Migration-Coupled Local Fluoride Relaxation in Li2–xLa(1+x)/3Nb2O6F Single Crystals》。（集邦固态电池编译）
