Författarna till det nya arbetet fann att dopning av katodmaterialet med en jonisk vätska hjälper
Litiummetallbatterier är ett lovandeenergilagringsteknik, eftersom ren litium ger en otroligt hög energitäthet. Om du använder litium istället för grafit och koppar, kommer detta att leda till en betydande ökning av prestanda. Till exempel kommer smartphones att kunna fungera i flera dagar.
Men det finns ett problem, litiummetallbatterier är instabila. Författarna till det nya verket har räknat ut hur man kan övervinna detta problem - att ersätta flytande komponenter med fasta.
Till exempel utformningen av solid state-batterierföreskriver att litiumjoner, som bär en laddning, passerar genom ett fast elektrolytmaterial och inte genom ett flytande. Detta har sina nackdelar - instabilitet vid gränsen mellan den fasta elektrolyten och batterielektroderna.
Författarna till det nya verket bestämde sig för att använda en kvasi-solid-state-elektrod, som kan användas i ett solid-state litiummetallbatteri.
Forskarna arbetade med en av kandidaterna förfast elektrolyt—LLZO. Den interagerar relativt bra med litiummetallanoder, men orsakar hög resistans när den interagerar med konventionella katoder. Tanken var att förbättra kontakten och minska motståndet mellan den fasta keramiska elektrolyten och katoden - för att göra detta lade författarna till en rumstemperatur jonisk vätska, eller flytande salt.
Som ett resultat fyllde vätskan strukturentomrum och förbättrad fast elektrolytkontakt i litiummetallbatterier. Batteriprototypen visade imponerande stabilitet och bibehöll 80 % av sin kapacitet över 100 laddnings- och urladdningscykler vid 60°C.
Läs mer
"James Webb" tog historiens tydligaste bild av en stjärna
På 8 000 meters djup har forskare hittat konstiga bakterier: de förväntades inte ses där
Forskare snubblar över 1 500 år gammal arkeologisk anomali