Batterier lavet af solide materialer kan blive sikrere takket være et nyt strukturelt arrangement af atomer.
Lithium- og natriumrige antiperovskitter som sådannesom Li3OCl og Na3OCl tiltrækker forskernes opmærksomhed på grund af deres høje ioniske ledningsevne og koncentration af alkalimetaller, hvilket gør dem til et lovende alternativ til flydende elektrolytter, der anvendes i lithium-ion-batterier. ”Det har imidlertid været en udfordring at opnå en ledningsevne, der kan sammenlignes med lithiumion i faste stoffer,” forklarer kemiker Hiroshi Kageyama, der ledede undersøgelsen.
Kageyama og hans team syntetiserede nyten familie af lithium- og natriumrige antiperovskitter, der løste ledningsevneproblemet. I stedet for "hårde" ilt- og halogenanioner indeholder deres antiperovskitter en hydrogenanion kaldet et hydrid og "bløde" chalcogenanioner såsom svovl.
Det bløde anioniske gitter giver en ideel ledningsvej for lithium- og natriumioner, som kan forbedres yderligere ved kemisk substitution.
Fordelene ved den nye familie af antiperovskitter,tilsyneladende delvis på grund af hydridets evne til at ændre sin størrelse og udvide dens kompositionsrum. Dette hjælper med at stabilisere leddets struktur. Derudover bidrager dens unormale vibrationstilstand til ionisk ledning.
”I sidste ende vil der være solid state-elektrolytter i all-solid-state metalionbatterier til højtydende elektriske køretøjer,” konkluderer Kageyama.
Læs også
Abort og videnskab: hvad vil der ske med de børn, der føder
Tjek de smukkeste billeder af Hubble. Hvad har teleskopet set i 30 år?
Navngivet en plante, der ikke er bange for klimaændringer. Det fodrer en milliard mennesker