Согласно сообщениям, ученые из Университета Тохоку и Исследовательской организации ускорителей высоких энергий в Японии разработали новый композитный гидридно-литиевый суперионный проводник.Исследователи заявили, что этот новый материал, реализованный за счет разработки структуры водородного кластера (композитного аниона), демонстрирует чрезвычайно высокую стабильность для металлического лития, который, как ожидается, станет конечным анодным материалом всех твердотельных батарей, и способствует поколение твердотельных аккумуляторов с самой высокой на сегодняшний день плотностью энергии.
Ожидается, что полностью твердотельная батарея с литий-металлическим анодом решит проблемы утечки электролита, воспламеняемости и ограниченной плотности энергии традиционных литий-ионных батарей.Обычно считается, что металлический литий является лучшим анодным материалом для всех твердотельных батарей, поскольку он имеет самую высокую теоретическую емкость и самый низкий потенциал среди известных анодных материалов.
Твердый электролит литий-ионной проводимости является ключевым компонентом всех твердотельных батарей, но проблема в том, что большинство существующих твердых электролитов обладают химической/электрохимической нестабильностью, которая неизбежно вызывает ненужные побочные реакции на границе раздела, что приводит к увеличению сопротивления интерфейса. и значительно снижают производительность аккумулятора во время многократной зарядки и разрядки.
Исследователи заявили, что композитные гидриды привлекли широкое внимание при решении проблем, связанных с литий-металлическими анодами, поскольку они демонстрируют превосходную химическую и электрохимическую стабильность по отношению к литий-металлическим анодам.Полученный ими новый твердый электролит не только обладает высокой ионной проводимостью, но и очень стабилен к металлическому литию.Таким образом, это настоящий прорыв для всех твердотельных аккумуляторов, использующих литий-металлический анод.
Исследователи заявили: «Эта разработка не только поможет нам в будущем найти литий-ионные проводники на основе композитных гидридов, но и откроет новые тенденции в области твердых электролитных материалов. Ожидается, что полученные новые твердые электролитные материалы будут способствовать развитию электрохимические устройства с высокой плотностью энергии.
Электромобили ожидают, что высокая плотность энергии и безопасные батареи позволят достичь удовлетворительного запаса хода.Если электроды и электролиты не могут хорошо взаимодействовать в вопросах электрохимической стабильности, на пути популяризации электромобилей всегда будет барьер.Успешное сотрудничество металлического лития и гидрида открыло новые идеи.Литий имеет неограниченный потенциал.Электромобили с запасом хода в тысячи километров и смартфоны с недельным режимом ожидания, возможно, уже не за горами.
Время публикации: 12 июля 2023 г.