Las baterías antiperovskite no explotarán como sus contrapartes de iones de litio

Las baterías fabricadas con materiales sólidos podrían volverse más seguras gracias a una nueva disposición estructural de los átomos.

Los científicos del instituto lograron hacer esto.Investigación integrada de células y materiales (iCeMS) en la Universidad de Kioto. Han desarrollado un nuevo tipo de antiperovskita. Este tipo de compuesto implica combinar dos tipos de aniones cargados negativamente y un tipo de cationes cargados positivamente. También tienen muchas propiedades interesantes, incluida la superconductividad y, a diferencia de la mayoría de los materiales, la contracción cuando se calientan.

Antiperovskites ricos en litio y sodio comocomo Li3OCl y Na3OCl, están atrayendo la atención de los científicos debido a su alta conductividad iónica y concentración de metales alcalinos, lo que los convierte en una alternativa prometedora a los electrolitos líquidos utilizados en las baterías de iones de litio. “Sin embargo, lograr una conductividad comparable a la del ion de litio en sólidos fue un desafío”, explica el químico Hiroshi Kageyama, quien dirigió el estudio.

Kageyama y su equipo sintetizaron nuevosuna familia de antiperovskitas ricos en litio y sodio que resolvió el problema de conductividad. En lugar de aniones "duros" de oxígeno y halógeno, sus antiperovskitas contienen un anión de hidrógeno llamado hidruro y aniones de calcógeno "blandos" como el azufre.

La red aniónica blanda proporciona una ruta de conducción ideal para los iones de litio y sodio, que pueden mejorarse aún más mediante la sustitución química.

Las ventajas de la nueva familia de antiperovskites,aparentemente, en parte debido a la capacidad del hidruro para cambiar su tamaño y expandir su espacio compositivo. Esto ayuda a estabilizar la estructura de la articulación. Además, su modo vibratorio anómalo contribuye a la conducción iónica.

"En última instancia, los electrolitos de estado sólido aparecerán en las baterías de iones de metal de estado sólido para vehículos eléctricos de alto rendimiento", concluye Kageyama.

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