Antiperovskite batterier vil ikke eksplodere som deres litium-ion-kolleger

Batterier laget av solide materialer kan bli tryggere takket være et nytt strukturelt arrangement av atomer.

Forskere fra instituttet klarte å gjøre detteIntegrert celle- og materialforskning (iCeMS) ved Kyoto University. De har utviklet en ny type antiperovskitt. Denne typen forbindelse innebærer å kombinere to typer negativt ladede anioner og en type positivt ladede kationer. De har også mange interessante egenskaper, inkludert superledning og, i motsetning til de fleste materialer, krymping ved oppvarming.

Litium- og natriumrike antiperovskitter sliksom Li3OCl og Na3OCl, tiltrekker forskere oppmerksomhet på grunn av deres høye ioniske ledningsevne og konsentrasjon av alkalimetaller, noe som gjør dem til et lovende alternativ til flytende elektrolytter som brukes i litiumionbatterier. "Å oppnå ledningsevne som kan sammenlignes med litiumion i faste stoffer har imidlertid vært utfordrende," forklarer kjemiker Hiroshi Kageyama, som ledet studien.

Kageyama og teamet hans syntetiserte nytten familie av litium- og natriumrike antiperovskitter som løste konduktivitetsproblemet. I stedet for "harde" oksygen- og halogenanioner inneholder antiperovskittene et hydrogenanion kalt hydrid og "myke" kalkogenanioner som svovel.

Det myke anioniske gitteret gir en ideell ledningsbane for litium- og natriumioner, som kan forbedres ytterligere ved kjemisk substitusjon.

Fordelene med den nye familien av antiperovskitter,tilsynelatende delvis på grunn av hydridets evne til å endre størrelse og utvide dens komposisjonsrom. Dette bidrar til å stabilisere leddstrukturen. I tillegg fremmer dens anomale vibrasjonsmodus ionisk ledning.

"Til slutt vil solid state-elektrolytter dukke opp i metal-ion-batterier i solid state for høyytelses elektriske biler," avslutter Kageyama.

Les også

Abort og vitenskap: hva vil skje med barna som skal føde

Sjekk ut de vakreste bildene av Hubble. Hva har teleskopet sett på 30 år?

Navngitt et anlegg som ikke er redd for klimaendringer. Det gir næring til en milliard mennesker