近日，中科院宁波材料所李润伟研究团队以锂离子电池电极材料钴酸锂薄膜为研究对象，使用导电原子力显微镜，在10纳米尺度下研究了钴酸锂薄膜中锂离子的电输运行为。相关研究成果日前发表于《自然》杂志旗下《科学报告》杂志。

    据介绍，近几年，固态电解质中纳米尺度（10-9米 ～10-7米）范围内的离子迁移及其相关性质、效应、机制等受到了人们的广泛关注，并已逐渐形成一门新兴学科纳米离子学。
纳米离子学涵盖了一系列与能源和信息等领域相关的研究，例如锂离子电池、燃料电池、超级电容器和阻变存储器制造等，因此具有广泛的应用前景。

    在上述研究中，通过在尺寸为10纳米的导电原子力显微镜针尖上施加电压，诱导钴酸锂晶粒中锂离子的传输，实时探测其导电性的变化过程，研究人员发现钴酸锂晶粒中靠近晶界处的锂离子比晶粒内部的锂离子更加容易发生迁移，并且具有更快的迁移速度。

    研究员李润伟指出，采用小尺寸晶粒的钴酸锂纳米材料作为电极有利于获得高能量密度、快速充电特性的锂离子电池。

    业内专家表示，相关信息的揭示为开发高性能锂离子电池提供了重要的指导意义，同时也进一步加深了人们对纳米尺度下离子的电输运行为的理解以及对纳米离子学学科的认识。