Згідно з повідомленнями, вчені з Університету Тохоку та Дослідницької організації прискорювачів високих енергій в Японії розробили новий композитний гідрид літій-суперіонний провідник.Дослідники заявили, що цей новий матеріал, який реалізований завдяки дизайну водневої кластерної (композитної аніонної) структури, демонструє надзвичайно високу стабільність для металевого літію, який, як очікується, стане остаточним анодним матеріалом усіх твердотільних батарей, і сприяє створення всіх твердотільних батарей з найвищою на сьогодні щільністю енергії.
Очікується, що повністю твердотільний акумулятор із металевим літієвим анодом вирішить проблеми витоку електроліту, займистості та обмеженої щільності енергії традиційних літій-іонних акумуляторів.Загальноприйнято вважати, що металевий літій є найкращим анодним матеріалом для всіх твердотільних батарей, оскільки він має найвищу теоретичну ємність і найнижчий потенціал серед відомих анодних матеріалів.
Літій-іонний твердий електроліт є ключовим компонентом усіх твердотільних акумуляторів, але проблема полягає в тому, що більшість існуючих твердих електролітів мають хімічну/електрохімічну нестабільність, що неминуче спричинить непотрібні побічні реакції на поверхні розділу, що призведе до збільшення опору розділу, і значно знижує продуктивність батареї під час повторного заряджання та розряджання.
Дослідники заявили, що композитні гідриди отримали широку увагу при вирішенні проблем, пов’язаних з літієвими анодами, оскільки вони демонструють чудову хімічну та електрохімічну стабільність щодо літієвих анодів.Отриманий ними новий твердий електроліт не тільки має високу іонну провідність, але й дуже стабільний для металевого літію.Таким чином, це справжній прорив для всіх твердотільних акумуляторів, які використовують металевий літій-анод.
Дослідники заявили: «Ця розробка не тільки допомагає нам знайти літій-іонні провідники на основі композитних гідридів у майбутньому, але також відкриває нові тенденції в галузі твердих електролітних матеріалів. Очікується, що отримані нові тверді електролітичні матеріали сприятимуть розвитку електрохімічні пристрої з високою щільністю енергії.
Електричні транспортні засоби очікують високої щільності енергії та безпечних акумуляторів для досягнення задовільного запасу ходу.Якщо електроди та електроліти не можуть добре співпрацювати в питаннях електрохімічної стабільності, на шляху до популяризації електромобілів завжди буде перешкода.Успішна співпраця між металевим літієм і гідридом відкрила нові ідеї.Літій має необмежений потенціал.Електромобілі з запасом ходу в тисячі кілометрів і смартфони з тижневим режимом очікування можуть бути недалеко.
Час публікації: 12 липня 2023 р