Полученный материал успешно испытали в качестве твердого электролита

N+1Наука

Химики побили рекорд по ионной проводимости лития для структур аргиродита

Артем Моськин

Hyoungchul Kim et al. / Nano Letters, 2020

Химики предложили новый подход к получению твердого электролита для твердотельного литий-ионного аккумулятора на основе галогензамещенного тиофосфата лития со структурой минерала аргиродита. С помощью него они получили материал с рекордной среди материалов такой структуры ионной проводимостью по литию в 10,2 миллисименс на сантиметр. Твердотельный аккумулятор с таким материалом твердого электролита получился проще и быстрее по сравнению предыдущих аналогов. Статья опубликована в Nano Letters.

В твердотельных аккумуляторах вместо жидкого электролита, как в распространенных литий-ионных или кислотно-свинцовых аккумуляторах, используют более безопасный твердый электролит. Такие аккумуляторы обладают большей плотностью запасаемой энергии, быстрее заряжаются и дольше сохраняют свою работоспособность по сравнению с литий-ионными аккумуляторами.

На сегодняшний день твердотельные аккумуляторы используются в электрокардиостимуляторах, однако большая стоимость не позволяет заменить литий-ионные аккумуляторы на твердотельные повсеместно. Тем не менее, инженеры активно работают над развитием твердотельных аккумуляторов — в прошлом месяце ученые из Samsung представили прототип такого аккумулятора с композитным анодом из серебра и углерода.

За последнее десятилетие было получено много соединений на основе тиофосфатов лития, в которых ионная проводимость по катионам лития оказалась больше десяти милисименс на сантиметр, например, для Li9,54Si1,74P1,44S11,7Cl0,3 — 25 миллисименс на сантиметр. Но эти вещества страдают от таких технологических проблем, как неустойчивость на воздухе, множество компонентов во время синтеза и узкая область концентрации, при которой вещество кристаллизуется. Литиевые материалы со структурой минерала аргиродита — альтернативные кристаллические ионные проводники по катиону лития, которые способны справиться со всеми перечисленными технологическими трудностями за счет своей электрохимической стабильности. Такие ионные проводники ученые все еще получают традиционными методами, включающими в себя сплавление исходных реагентов и твердофазные реакции, что влечет за собой длительность и высокую стоимость синтеза.

Ким Хён Чхоль (Hyoungchul Kim) со своими коллегами из Корейского института науки и технологии получил литиевый аргиродит методом сплавления при механическом воздействии на предельной энергии с последующим быстрым отжигом. Такой материал обладает высокой кристалличностью и гомогенностью, что считается необходимым для эффективного функционирования твердотельного аккумулятора.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Диванный эксперт Диванный эксперт

Худейте, лёжа на диване

Худеем правильно
Балетные костюмы и военная форма: почему вам стоит узнать о бренде King & Tuckfield Балетные костюмы и военная форма: почему вам стоит узнать о бренде King & Tuckfield

Красивая одежда на каждый день для истинных ретросексуалов

GQ
Лучшая классическая фантастика ко Дню космонавтики Лучшая классическая фантастика ко Дню космонавтики

Самые значимые и культовые романы, посвященные приключениям в глубоком космосе

Популярная механика
Ученые предрекли почти полное летнее таяние морского льда в Арктике к 2050 году Ученые предрекли почти полное летнее таяние морского льда в Арктике к 2050 году

Начиная с 2050 года на Северном полюсе в период летнего таяния не будет льда

N+1
Мира, труд, май Мира, труд, май

Как Мирослава Дума с единомышленниками создали модный бренд будущего

Vogue
Будущее, которое никому не нужно: почему обязательная маркировка товаров бесполезна для экономики Будущее, которое никому не нужно: почему обязательная маркировка товаров бесполезна для экономики

Предприниматели просят приостановить внедрение обязательной маркировки товара

Forbes
Лисичка-сестричка Лисичка-сестричка

Добровинский с волшебной сказкой про природу — жадную, наивную и полную чудес

Tatler
После измен и скандалов: звезды, которые сохранили теплые отношения с бывшими После измен и скандалов: звезды, которые сохранили теплые отношения с бывшими

Расставаться красиво – это целое искусство

Cosmopolitan
Три Кита, Таиланд Три Кита, Таиланд

Из всех развлечений Таиланда Три Кита меньше всего похожи на развлечение

Maxim
Смертельный вирус для нефти 60+: как Россию вытесняли с китайского рынка и чем все закончилось Смертельный вирус для нефти 60+: как Россию вытесняли с китайского рынка и чем все закончилось

Стабильность 2019 года в отношениях России с ОПЕК оказалась мнимой

Forbes
Подвиг маркетолога Подвиг маркетолога

Мы собрали успешные истории бизнес-хакеров, которые нашли обходные пути

Maxim
Дмитрий Прохоров: Пивоварение как искусство: между техрегламентом и творчеством Дмитрий Прохоров: Пивоварение как искусство: между техрегламентом и творчеством

Крафтовая революция раскрыла творческий потенциал пивоваров

СНОБ
Дом на озере Дом на озере

Современный фахверк с уникальным авторским интерьером

SALON-Interior
Трубка мира Трубка мира

Автор «Сталингулаг» объясняет, как гаджеты могут создать проблемы

Esquire
Термогальванический элемент из гидрогеля преобразовал нагрев аккумулятора в электричество Термогальванический элемент из гидрогеля преобразовал нагрев аккумулятора в электричество

Химики разработали термогальванический элемент на основе гидрогеля

N+1
15 главных битв 1939–1945 15 главных битв 1939–1945

Третья часть списка самых крупных сражений и операций Второй мировой войны

Дилетант
Строганина по-немецки Строганина по-немецки

В Германии любят тартар из сырого мяса

Вокруг света
Превратить машинное рисование в искусство: как это устроено Превратить машинное рисование в искусство: как это устроено

С рисованием повторяющихся узоров машины успешно справляются без человека

Популярная механика
Родите – пройдёт: как и почему женщин отказываются лечить Родите – пройдёт: как и почему женщин отказываются лечить

Женщины вовремя обращаются к врачам, но все равно позже получают верный диагноз

Cosmopolitan
Все, что вам нужно знать о Фриде Кало Все, что вам нужно знать о Фриде Кало

Яркие свидетельства биографии художницы, которые хранит ее дом-музей в Мехико

GQ
Право на обиду: почему ты никого не обязана прощать Право на обиду: почему ты никого не обязана прощать

Что за воду возят на обиженных?

Cosmopolitan
Абсолютный карантин: зачем нефтяник-миллиардер строит крупнейшую в мире яхту за $350 млн Абсолютный карантин: зачем нефтяник-миллиардер строит крупнейшую в мире яхту за $350 млн

Зачем Кьелль Инге Рекке строит самую большую в мире яхту с вертолетной площадкой

Forbes
«Елизавета II не была большой любительницей балета». Балерина Наталья Осипова о карантине в Лондоне «Елизавета II не была большой любительницей балета». Балерина Наталья Осипова о карантине в Лондоне

Балерина Наталья Осипова о том, почему нельзя смотреть балет в записи

Forbes
Война или мир: как мы встретим братьев по разуму Война или мир: как мы встретим братьев по разуму

Есть ли уже готовый план действий для эпохальной межпланетной встречи?

Популярная механика
Яркость новой V906 Киля объяснили ударным происхождением Яркость новой V906 Киля объяснили ударным происхождением

Большая часть излучения при вспышках новых звезд — выделение энергии

N+1
3 причины смотреть и 3 причины не смотреть боевик «Эвакуация» с Крисом Хемсвортом 3 причины смотреть и 3 причины не смотреть боевик «Эвакуация» с Крисом Хемсвортом

Стоит ли смотреть новый боевик с Крисом Хемсвортом «Эвакуация»?

Maxim
Энн Кливз: Ловушка для ворона Энн Кливз: Ловушка для ворона

Отрывок из новой книги классика современного английского детектива Энн Кливз

СНОБ
Стрелковая изоляция: как устроить настоящий тир дома Стрелковая изоляция: как устроить настоящий тир дома

Что нужно подготовить, чтобы устроить дома настоящий тир

Популярная механика
Настоящий дурдом! Звезды Настоящий дурдом! Звезды

Жизнь под прицелами телекамер – огромное испытание для психики

Cosmopolitan
Выйти на воздух Выйти на воздух

Фитнес на улице – это самое модное увлечение тёплого сезона

Здоровье
Открыть в приложении