Учёные разработали проводник, который рекордно повышает плотность энергии твердотельных батарей

Японские исследователи разработали материал, который ляжет в основу аккумуляторов будущего - емких и безопасных. Секрет успеха - в использовании сложных гидридов.

Полупроводниковые твердотельные батареи считаются одним из перспективных конкурентов литий-ионных аккумуляторов. Они лишены таких недостатков, как риск утечки электролита, воспламеняемость и ограниченная плотность энергии. Как и подразумевает название, электролит в таких батареях твердый. В этом же и главная проблема: такие электролиты обычно плохо сочетаются с металлическим литием.

Ученые из Университета Тохоку представили новый подход к созданию твердотельных аккумуляторов. Они разработали сложный гидридно-литиевый суперионный проводник, который позволит создать батареи с рекордной плотностью энергии.

Проводник демонстрирует высокую стабильность по отношению к металлическому литию, что делает его идеальным материалом для анодов твердотельных батарей.

Хотя сложные гидриды хорошо сочетаются с литием, их низкая ионная проводимость была препятствием для использования в аккумуляторах. Команда разработала сложный гидрид, который проявляет суперионную проводимость при комнатной температуре.

Исследователи надеются, что открытие вдохновит разработку литиевых суперионных проводников на основе сложных гидридов и поможет создать электрохимические устройства с высокой плотностью энергии.

Но цены на литий-ионные аккумуляторы снижаются так быстро, что это не дает шансов на развитие других технологий. Чтобы выйти на рынок и занять его существенную часть, новым разработкам понадобится не менее десяти лет.

Ранее ЭлектроВести писали, что полутвердотельный аккумулятор от 24M на 40% дешевле литий-ионного. С момента основания 24М ставил две задачи: снижение стоимости и повышение плотности энергии. Нынешний вариант по плотности сравним с батареями Tesla Model 3, но стоит при этом почти в полтора раза дешевле.

Также немецкие учёные не перестают удивлять. Технологический институт Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology) опубликовал пресс-релиз, в котором сообщил об одном интересном исследовании. Оказывается, параметры литиево-ионных аккумуляторов можно заметно улучшить с помощью обыкновенной яичной скорлупы.