Според докладите учени от университета Тохоку и Организацията за изследване на ускорителите на висока енергия в Япония са разработили нов композитен хидриден литиево-суперионен проводник.Изследователите казаха, че този нов материал, който е реализиран чрез дизайна на структурата на водородни клъстери (композитен анион), показва изключително висока стабилност за литиев метал, който се очаква да стане окончателният аноден материал на всички твърдотелни батерии, и насърчава генериране на всички твърдотелни батерии с най-висока енергийна плътност досега.
Очаква се изцяло твърдотелната батерия с литиево-метален анод да реши проблемите с изтичането на електролит, запалимостта и ограничената енергийна плътност на традиционните литиево-йонни батерии.Обикновено се смята, че металният литий е най-добрият аноден материал за всички твърдотелни батерии, тъй като има най-висок теоретичен капацитет и най-нисък потенциал сред известните анодни материали.
Твърдият електролит с литиево-йонна проводимост е ключов компонент на всички твърдотелни батерии, но проблемът е, че повечето от съществуващите твърди електролити имат химическа/електрохимична нестабилност, което неизбежно ще причини ненужни странични реакции на интерфейса, което води до повишено съпротивление на интерфейса, и значително намаляване на производителността на батерията при многократно зареждане и разреждане.
Изследователите заявяват, че композитните хидриди са получили широко внимание при решаването на проблеми, свързани с литиево-металните аноди, тъй като те показват отлична химична и електрохимична стабилност спрямо литиево-металните аноди.Новият твърд електролит, който те са получили, има не само висока йонна проводимост, но също така е много стабилен за металния литий.Следователно това е истински пробив за всички твърдотелни батерии, използващи литиево-метален анод.
Изследователите заявяват: „Това развитие не само ни помага да намерим литиево-йонни проводници на базата на композитни хидриди в бъдеще, но също така открива нови тенденции в областта на твърдите електролитни материали. Получените нови твърди електролитни материали се очаква да насърчат развитието на електрохимични устройства с висока енергийна плътност.
Електрическите превозни средства очакват висока енергийна плътност и безопасни батерии, за да постигнат задоволителен пробег.Ако електродите и електролитите не могат да си сътрудничат добре по въпросите на електрохимичната стабилност, винаги ще има бариера по пътя към популяризирането на електрическите превозни средства.Успешното сътрудничество между литиев метал и хидрид отвори нови идеи.Литият има неограничен потенциал.Електрическите автомобили с пробег от хиляди километри и смартфоните с едноседмичен режим на готовност може да не са далеч.
Време на публикуване: 12 юли 2023 г