氧化锂镧锆钽是一种固态电池关键材料，该材料在此运行过程中会维持异常低温状态，它被视作未来固态可充电电池的理想候选对象，由来自美国加州大学河滨分校的工程师团队，依据发表于美国物理学会《PRX能源》期刊上的最新研究，发现了这种材料保持低温的缘由，此突破性发现有希望推动更具安全性、更高能量密度的下一代锂电池的研发。
处于充放电进程里，电池会因内部化学方面的反应而产生热量，要是该热量不能够及时地散发出去，就会致使性能出现下降情况、寿命被缩短，甚至会引发电池起火情形或者发生爆炸现象。
LLZTO属于一种陶瓷材料，它能够被用作固态电解质，可用来提供更高能量密度，还能显著降低过热以及起火风险。可是科学家在这之前并不清楚，这种材料的热导率也就是传导热量的能力为何会异常之低。
为探究LLZTO的特性，研究人员采用漂浮区法生长出了LLZTO单晶，单晶结构能够反映材料的本征特性，结果显示，LLZTO的热导率仅有1.59瓦/米·开尔文，大约是铜的1/250，这表明低热导率是材料的固有属性，通过中子散射实验并结合先进模拟发现，其原因和晶格中原子的振动方式有关系。
在固体材料里边，热量是由声子携带的，声子是原子振动的量子化形式。研究有发现，LLZTO当中存在着大量的光学声子模式，这些振动是不同步的，会与主要进行传热的声学声子相互产生作用，让声学声子发生散射 ，进而对热传导形成阻碍。
掌握固态电池内部温度变化，防范安全风险，极为关键之处在于理解LLZTO怎样天然阻碍热流。此发现给出新思路，能在原子层面调控热量，有助于预测电池内里温度分布，有助于改进热管理，进而设计出安全性能更高的电池。（记者张佳欣）
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