Batterier gjorda av fasta material kan bli säkrare tack vare ett nytt strukturellt arrangemang av atomer.
Litium- och natriumrika antiperovskiter som sådanasom Li3OCl och Na3OCl, lockar forskarnas uppmärksamhet på grund av deras höga joniska ledningsförmåga och koncentration av alkalimetaller, vilket gör dem till ett lovande alternativ till flytande elektrolyter som används i litiumjonbatterier. "Att uppnå en konduktivitet som är jämförbar med litiumjon i fasta ämnen har dock varit utmanande", förklarar kemist Hiroshi Kageyama, som ledde studien.
Kageyama och hans team syntetiserade nytten familj av litium- och natriumrika antiperovskiter som löste ledningsförmågan. I stället för "hårda" syre- och halogenanjoner innehåller deras antiperovskiter en väteanjon som kallas en hydrid och "mjuka" kalkogenanjoner såsom svavel.
Det mjuka anjoniska gitteret ger en idealisk ledningsväg för litium- och natriumjoner, som kan förbättras ytterligare genom kemisk substitution.
Fördelarna med den nya familjen antiperovskiter,uppenbarligen delvis på grund av hydridens förmåga att ändra sin storlek och utvidga sitt kompositionsutrymme. Detta hjälper till att stabilisera föreningens struktur. Dessutom bidrar dess anomala vibrationsläge till jonledning.
"I slutändan kommer det att finnas halvledarelektrolyter i halvfasta metalljonbatterier för högpresterande elfordon", avslutar Kageyama.
Läs också
Abort och vetenskap: vad kommer att hända med barnen som kommer att föda
Kolla in de vackraste bilderna på Hubble. Vad har teleskopet sett på 30 år?
Namngivna en växt som inte är rädd för klimatförändringar. Det matar en miljard människor