Przełomowy elektrolit poprawia wydajność baterii stałych
WarsawNaukowcy z Uniwersytetu Metropolitalnego w Osace osiągnęli znaczący postęp w dziedzinie akumulatorów całkowicie stałych, opracowując nowy rodzaj elektrolytu stałego. Ma to istotne znaczenie, ponieważ pomaga rozwiązać główne problemy z bateriami, takie jak poprawa pojemności, wydłużenie żywotności i zwiększenie bezpieczeństwa. Zespół, w skład którego wchodzą między innymi: adiunkt Kota Motohashi, profesor nadzwyczajny Atsushi Sakuda oraz profesor Akitoshi Hayashi, udoskonalił istniejący elektrolyt stały, tworząc wersję o wysokiej przewodności, łatwości formowania i dobrej stabilności.
Elektrolit o nazwie Na2.25TaCl4.75O1.25 powstał poprzez dodanie tlenku tantalu (Ta2O5) do NaTaCl6, czyli połączenia chlorku tantalu z chlorkiem sodu. Nowy materiał oferuje wiele zalet.
- Wysoka przewodność elektryczna w temperaturze pokojowej
- Zwiększona stabilność elektrochemiczna w porównaniu do tradycyjnych chlorków
- Doskonałe właściwości mechaniczne
Te cechy sprawiają, że ten elektrolit może poprawić działanie i bezpieczeństwo baterii całkowicie stałych. Wyższa stabilność elektrochemiczna oznacza mniejsze ryzyko awarii lub zagrożeń związanych z baterią. Dodatkowo, lepsze właściwości mechaniczne czynią elektrolit bardziej wytrzymałym i niezawodnym, co sprawia, że jest odpowiedni do szerokiego zakresu zastosowań, od małych gadżetów po samochody elektryczne.
Badania te mają dalekosiężne konsekwencje wykraczające poza stworzenie nowego materiału. Otwierają one nowe możliwości wykorzystania stałych elektrolitów kompozytowych, w tym ciał stałych złożonych ze szkła i kryształów. Poprzez lepsze zrozumienie ruchu jonów w tych materiałach, możemy poprawić wydajność i skuteczność baterii. Ten postęp prowadzi do nowych rozwiązań w zakresie magazynowania energii, które mogą przynieść ogromne korzyści branżom opierającym się na akumulatorach do ponownego ładowania.
Dążenie świata do energii odnawialnej podkreśla konieczność opracowania nowych technologii baterii. Baterie całkowicie litowo-jonowe uważane są za kluczowe dla przyszłych urządzeń i samochodów elektrycznych, ponieważ są bezpieczniejsze i bardziej wydajne. Postępy dokonane przez zespół z Osakijskiego Uniwersytetu Metropolitalnego stanowią istotny krok naprzód w tej dziedzinie. W miarę jak naukowcy wciąż poszukują lepszych materiałów i metod, przyszłość technologii baterii zapowiada się obiecująco.
Badanie jest publikowane tutaj:
http://dx.doi.org/10.1021/acs.chemmater.4c02104i jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to
Kota Motohashi, Hirofumi Tsukasaki, Shigeo Mori, Atsushi Sakuda, Akitoshi Hayashi. Fast Sodium-Ion Conducting Amorphous Oxychloride Embedding Nanoparticles. Chemistry of Materials, 2024; DOI: 10.1021/acs.chemmater.4c02104Udostępnij ten artykuł