Дослідники оголосили про сенсаційне відкриття стабільного і високопровідного літій-іонного провідника, який може стати ключовим компонентом твердотільних літій-іонних батарей.
Відкриття, зроблене науковою групою під керівництвом професора Кендзіро Фудзімото і професора Акіхіса Аїмі з Токійського університету науки, а також доктора Шухея Есіда з Denso Corporation, опубліковано 28 березня 2024 року в журналі Chemistry of Materials.
Твердотільні літій-іонні акумулятори з твердим електролітом стають дедалі привабливішими у сфері енергозбереження. На відміну від акумуляторів з рідким електролітом, вони не схильні до ризику витоку електроліту або утворення токсичних газів, забезпечуючи додаткові рівні безпеки. Однак, до недавнього часу, їх широке використання ускладнювали низька провідність і проблеми з контактом електрода з твердим електролітом.
У результаті досліджень було розроблено стабільний і високопровідний літій-іонний провідник у вигляді оксифториду пірохлорного типу. Професор Фудзімото зазначає, що цей матеріал демонструє не тільки стабільність на повітрі,
а й вищу іонну провідність порівняно з раніше відомими оксидними твердими електролітами.
Зокрема, Li 1,25 La 0,58 Nb 2 O 6 F, один із розроблених матеріалів, показав вражаючі результати, демонструючи об'ємну іонну провідність 7,0 мСм см-¹ і загальну іонну провідність 3,9 мСм см-¹ за кімнатної температури. Навіть за низьких температур цей матеріал зберігає високу провідність, що розширює робочий діапазон твердотільних літій-іонних батарей від -10 °C до 100 °C.
Цей прорив відкриває нові перспективи для різних галузей, включно з авіацією, де безпека має першорядне значення, а також для електромобілів, де можливість використання за високих температур і швидке підзаряджання стають ключовими параметрами. Новий матеріал також обіцяє перспективи для мініатюризації акумуляторів, побутової техніки та медичних приладів.
Відкриття ставить під сумнів майбутнє традиційних літій-іонних акумуляторів з рідким електролітом, відкриваючи шлях для розвитку більш безпечних, ефективних і міцних енергетичних рішень. Новий провідник обіцяє революціонізувати галузь енергозбереження і стати ключовим компонентом наступного покоління літій-іонних батарей.
