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

Дачные удовольствия Дачные удовольствия

Кончалось лето, а Мария Шумакова так и не сфоткалась на даче

Maxim
Можно ли перемешать жидкости с помощью света Можно ли перемешать жидкости с помощью света

Как перемешивают жидкости в микрореакторах?

Популярная механика
Лучшая классическая фантастика ко Дню космонавтики Лучшая классическая фантастика ко Дню космонавтики

Самые значимые и культовые романы, посвященные приключениям в глубоком космосе

Популярная механика
Петровский пассаж Петровский пассаж

Александр Петров — живой человек, который устает и злится

GQ
Следите за рукой Следите за рукой

Экс-президент Украины Петр Порошенко может стать премьер-министром

Огонёк
Они хотели обогнать СССР и США: космическая программа Замбии Они хотели обогнать СССР и США: космическая программа Замбии

Бедная африканская страна пообещала высадиться на Луне раньше СССР и США

Популярная механика
Здоровая спина Здоровая спина

Эти упражнения помогут укрепить мышцы спины и позвоночник

Домашний Очаг
Роковой Playboy: 5 трагически погибших моделей с обложки Роковой Playboy: 5 трагически погибших моделей с обложки

Появление на обложке Playboy — то, что объединяло этих женщин

Cosmopolitan
«Секретное оружие»: почему Мексика стала самой влиятельной страной в нефтяной сделке «Секретное оружие»: почему Мексика стала самой влиятельной страной в нефтяной сделке

Новая сделка экспортеров нефти из ОПЕК+ оказалась на волоске из-за Мексики

Forbes
Черные трупиалы услышали о гнездовых паразитах от других птиц Черные трупиалы услышали о гнездовых паразитах от других птиц

Черные трупиалы подслушивают звуковые сообщения желтых древесниц

N+1
Может ли экономика быть солидарной. Часть 2 Может ли экономика быть солидарной. Часть 2

Необходимо сменить главный ориентир на достаток большинства граждан

Эксперт
Сидящие под дождём Сидящие под дождём

У насекомых и пауков особые взаимоотношения с окружающим миром

Наука и жизнь
Полюбить себя: как сделать миссию выполнимой Полюбить себя: как сделать миссию выполнимой

Что действительно необходимо, чтобы неприязнь к своему телу уступила место любви

Cosmopolitan
Как правильно запаривать веник для бани — от дубового до березового Как правильно запаривать веник для бани — от дубового до березового

Только не говори, что ты собрался в баню без веника

Playboy
Приготовь Тельцу поесть, а Козерогу — ванну: как облегчить изоляцию близким Приготовь Тельцу поесть, а Козерогу — ванну: как облегчить изоляцию близким

Как облегчить тяготы самоизоляции?

Cosmopolitan
Не только мясо: 8 продуктов для роста мышц Не только мясо: 8 продуктов для роста мышц

Список легкоусваиваемых продуктов для роста мышечных клеток

РБК
10 стоящих фильмов Netflix, которые ты, скорее всего, еще не видел 10 стоящих фильмов Netflix, которые ты, скорее всего, еще не видел

Лучшее время, чтобы ознакомиться с этими картинами от Netflix

Maxim
Красота — в глазах смотрящего Красота — в глазах смотрящего

Юлия Барановская — путешественник с большой буквы

OK!
«Жужжащие: Естественная история пчёл» «Жужжащие: Естественная история пчёл»

Отрывок из книги «Жужжащие. Естественная история пчёл» биолога Тора Хэнсона

N+1
Замечательный сосед Замечательный сосед

Жители мадагаскарского острова решили наладить дружеские отношения с животными

Вокруг света
Ешь, делись, береги Ешь, делись, береги

Как сделать питание полезным не только для желудка, но и для окружающей среды

Psychologies
Планета ждет перемен? Планета ждет перемен?

Что и как изменится после пандемии

Лиза
Всё опять вернётся Всё опять вернётся

Жизнь в Пуэрто-Рико вошла в привычное русло после урагана

Robb Report
Внутреннее ухо рассказало об уходе крокодиломорфов в воду Внутреннее ухо рассказало об уходе крокодиломорфов в воду

Он происходил не так, как у китообразных

N+1
Как водить марсоход на удаленке Как водить марсоход на удаленке

Инструкции от NASA

National Geographic
Смехотворный труд Смехотворный труд

Мужчина по имени Иван, который зарабатывает на жизнь тем, что смеется за кадром

Esquire
Манифест нежности Манифест нежности

Ксения Рождественская о книге «Расторгуев» и ее герое

Weekend
Другой Другой

Рассказ лауреата премии «Национальный бестселлер» Ксении Букши

Esquire
Последствия Холодной Войны помогли установить возраст китовых акул Последствия Холодной Войны помогли установить возраст китовых акул

Ученые опробовали радиоуглеродный метод для определения возраста у китовых акул

N+1
Каково это — признаться себе и другим, что ты неизлечимо болен Каково это — признаться себе и другим, что ты неизлечимо болен

Главный редактор американского издания Esquire рассказывает о своем диагнозе

Esquire
Открыть в приложении