Według doniesień naukowcy z Uniwersytetu Tohoku i Organizacji Badań nad Akceleratorami Wysokiej Energii w Japonii opracowali nowy superjonowy przewodnik z wodorkiem litu.Naukowcy stwierdzili, że ten nowy materiał, uzyskany poprzez zaprojektowanie struktury klastra wodorowego (anionu kompozytowego), wykazuje niezwykle wysoką stabilność litu metalicznego, który, jak się oczekuje, stanie się ostatecznym materiałem anodowym wszystkich akumulatorów półprzewodnikowych, a także sprzyja generacja wszystkich akumulatorów półprzewodnikowych o najwyższej jak dotąd gęstości energii.
Oczekuje się, że całkowicie półprzewodnikowy akumulator z anodą litowo-metalową rozwiąże problemy związane z wyciekiem elektrolitu, palnością i ograniczoną gęstością energii, charakterystyczne dla tradycyjnych akumulatorów litowo-jonowych.Powszechnie uważa się, że lit metaliczny jest najlepszym materiałem anodowym dla wszystkich akumulatorów półprzewodnikowych, ponieważ ma najwyższą teoretyczną pojemność i najniższy potencjał spośród znanych materiałów anodowych.
Stały elektrolit przewodzący litowo-jonowy jest kluczowym składnikiem wszystkich akumulatorów półprzewodnikowych, ale problem polega na tym, że większość istniejących elektrolitów stałych ma niestabilność chemiczną/elektrochemiczną, co nieuchronnie powoduje niepotrzebne reakcje uboczne na granicy faz, prowadząc do zwiększonej rezystancji granicy faz, i znacznie zmniejsza wydajność akumulatora podczas wielokrotnego ładowania i rozładowywania.
Naukowcy stwierdzili, że wodorki kompozytowe cieszą się dużym zainteresowaniem przy rozwiązywaniu problemów związanych z anodami litowo-metalowymi, ponieważ wykazują doskonałą stabilność chemiczną i elektrochemiczną w stosunku do anod litowo-metalowych.Otrzymany przez nich nowy stały elektrolit ma nie tylko wysoką przewodność jonową, ale jest także bardzo stabilny w przypadku litu metalicznego.Dlatego jest to prawdziwy przełom dla wszystkich akumulatorów półprzewodnikowych wykorzystujących anodę litowo-metalową.
Naukowcy stwierdzili: „To odkrycie nie tylko pomoże nam w przyszłości znaleźć przewodniki litowo-jonowe oparte na wodorkach kompozytowych, ale także otwiera nowe trendy w dziedzinie materiałów na elektrolity stałe. Oczekuje się, że uzyskane nowe materiały na elektrolity stałe przyczynią się do rozwoju urządzenia elektrochemiczne o dużej gęstości energii.
Pojazdy elektryczne oczekują dużej gęstości energii i bezpiecznych akumulatorów, aby osiągnąć zadowalający zasięg.Jeśli elektrody i elektrolity nie będą dobrze współpracować w kwestiach stabilności elektrochemicznej, zawsze będzie bariera na drodze do popularyzacji pojazdów elektrycznych.Udana współpraca litu metalicznego i wodorku otworzyła nowe pomysły.Lit ma nieograniczony potencjał.Samochody elektryczne o zasięgu tysięcy kilometrów i smartfony z tygodniowym trybem czuwania mogą być już niedaleko.
Czas publikacji: 12 lipca 2023 r