Батареї з антіперовскітом не зможуть вибухати, як літій-іонні аналоги

Батареї з твердих матеріалів можуть стати безпечнішими завдяки новому структурному розташуванню атомів.

Це вдалося зробити вченим із Інститутукомплексних досліджень клітин та матеріалів (iCeMS) при Кіотському університеті. Вони розробили новий тип антиперовскіту. Цей тип сполук передбачає об'єднання двох типів негативно заряджених аніонів та одного типу позитивно заряджених катіонів. Вони також мають безліч цікавих властивостей, включаючи надпровідність і, на відміну від більшості матеріалів, стиск при нагріванні.

Багаті літієм і натрієм антіперовскіти, такіяк Li3OCl і Na3OCl, привертають увагу вчених через їхню високу іонної провідності і концентрації лужних металів, що робить їх перспективної альтернативою рідким електролітів, використовуваних в літій-іонних батареях. «Однак досягнення порівнянної з літій-іонної провідності в твердих матеріалах було складним завданням», - пояснює хімік Хіроші Кагеяма, який керував дослідженням.

Кагеяма і його команда синтезували новийсімейство багатих літієм і натрієм антіперовскітов, які вирішили проблему з провідністю. Замість «жорстких» аніонів кисню і галогену їх антіперовскіти містять аніон водню, званий гидридом, і «м'які» аніони халькогена, такі як сірка.

М'яка аніонна решітка забезпечує ідеальний шлях провідності для іонів літію і натрію, який може бути додатково посилений хімічним заміщенням.

Переваги нового сімейства антіперовскітов,мабуть, частково пояснюються здатністю гідриду змінювати свій розмір і розширювати своє композиційне простір. Це допомагає стабілізувати структуру сполуки. Крім того, його аномальна коливальна мода сприяє іонної провідності.

«У кінцевому підсумку з'являться твердотільні електроліти в повністю твердотільних метало-іонних батареях для високопродуктивних електромобілів», - робить висновок Кагеяма.

Читайте також

Аборти і наука: що буде з дітьми, яких народять

Подивіться на найкрасивіші знімки «Хаббла». Що побачив телескоп за 30 років?

Названо рослина, якому не страшно зміна клімату. Їм харчується мільярд чоловік