Volgens rapporten hebben wetenschappers van de Tohoku Universiteit en de High Energy Accelerator Research Organization in Japan een nieuwe composiethydride lithium-superiongeleider ontwikkeld.De onderzoekers zeiden dat dit nieuwe materiaal, dat wordt gerealiseerd door het ontwerp van de waterstofclusterstructuur (composiet-anion), een extreem hoge stabiliteit vertoont voor lithiummetaal, dat naar verwachting het uiteindelijke anodemateriaal van alle solid-state-batterijen zal worden, en de generatie van alle solid-state batterijen met de hoogste energiedichtheid tot nu toe.
Verwacht wordt dat de volledig solid-state batterij met lithiummetaalanode de problemen van elektrolytlekkage, ontvlambaarheid en beperkte energiedichtheid van traditionele lithiumionbatterijen zal oplossen.Algemeen wordt aangenomen dat lithiummetaal het beste anodemateriaal is voor alle solid-state-batterijen, omdat het de hoogste theoretische capaciteit en het laagste potentieel heeft van de bekende anodematerialen.
Vaste elektrolyt met lithiumiongeleiding is een sleutelcomponent van alle vastestofbatterijen, maar het probleem is dat de meeste bestaande vaste elektrolyten chemische/elektrochemische instabiliteit hebben, wat onvermijdelijk onnodige nevenreacties op het grensvlak zal veroorzaken, wat leidt tot een verhoogde grensvlakweerstand. en het sterk verminderen van de batterijprestaties tijdens herhaaldelijk opladen en ontladen.
Onderzoekers hebben verklaard dat composiethydriden brede aandacht hebben gekregen bij het aanpakken van problemen die verband houden met lithiummetaalanodes, aangezien ze uitstekende chemische en elektrochemische stabiliteit vertonen ten opzichte van lithiummetaalanodes.De nieuwe vaste elektrolyt die ze hebben verkregen, heeft niet alleen een hoge ionische geleidbaarheid, maar is ook zeer stabiel voor lithiummetaal.Daarom is het een echte doorbraak voor alle solid-state batterijen die gebruik maken van een lithiummetaalanode.
De onderzoekers stellen: “Deze ontwikkeling helpt ons in de toekomst niet alleen lithiumionengeleiders te vinden op basis van composiethydriden, maar opent ook nieuwe trends op het gebied van vaste elektrolytmaterialen. Verwacht wordt dat de verkregen nieuwe vaste elektrolytmaterialen de ontwikkeling van elektrochemische apparaten met hoge energiedichtheid.
Elektrische voertuigen verwachten een hoge energiedichtheid en veilige batterijen om een bevredigend bereik te bereiken.Als de elektroden en elektrolyten niet goed kunnen samenwerken bij elektrochemische stabiliteitsproblemen, zal er altijd een barrière zijn op de weg naar de popularisering van elektrische voertuigen.De succesvolle samenwerking tussen lithiummetaal en hydride heeft nieuwe ideeën geopend.Lithium heeft een onbeperkt potentieel.Elektrische auto’s met een actieradius van duizenden kilometers en smartphones met een stand-by van een week zijn wellicht niet ver weg.
Posttijd: 12 juli 2023