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在燒結(jié)陶瓷電解質(zhì)時通常需要較長的加工時間和較高的溫度，這導(dǎo)致了揮發(fā)性元素?fù)p失和高成本。

上?？萍即髮W(xué)劉巍等報道了一種微波輔助超快燒結(jié)技術(shù)（MAUST），它可采用家用微波爐在空氣中幾秒鐘內(nèi)制備出各種陶瓷電解質(zhì)。

圖1 超快燒結(jié)和共燒結(jié)工藝示意圖

作為范例，這里采用炭黑作為微波受體，埋在炭黑基體中的生坯可以在25秒內(nèi)完全壓實(shí)。受益于超快的燒結(jié)過程，鋰/鈉的揮發(fā)得到了有效的抑制。此外，它還能實(shí)現(xiàn)電極-電解質(zhì)一體化的超快速共燒結(jié)。結(jié)果，獲得的全固態(tài)鋰金屬電池（ASSLMBs）由于電極-電解質(zhì)界面緊湊和元素相互擴(kuò)散受到抑制而在室溫下獲得了優(yōu)異的電化學(xué)性能。

圖2 MAUST的普遍性以及與其他燒結(jié)方法的比較

此外，除了該工作中燒結(jié)的材料，MAUST還可以應(yīng)用于燒結(jié)其他非氧化物材料，包括金屬、碳化物、氮化物、硼化物、硅化物等。此外，MAUST可以燒結(jié)具有不規(guī)則結(jié)構(gòu)的材料和裝置，因?yàn)樘己诩訜崞骺梢皂槕?yīng)地分散在結(jié)構(gòu)周圍?？傊?，這項(xiàng)工作為全固態(tài)電池領(lǐng)域及其他領(lǐng)域提供了一種先進(jìn)的材料加工技術(shù)。

圖3 超快燒結(jié)石榴石電解質(zhì)的電化學(xué)性能

Ultrafast sintering for ceramic-based all-solid-state lithium-metal batteries. Advanced Materials 2022. DOI: 10.1002/adma.202200430

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上科大劉巍AM：25秒超快燒結(jié)制備陶瓷電解質(zhì)！

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