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

Дар Богдана Дар Богдана

XVII век был полон неудачных бунтов, исключение — восстание Богдана Хмельницкого

Дилетант
Новозеландского крапивника заподозрили в способности впадать в спячку Новозеландского крапивника заподозрили в способности впадать в спячку

Пока считается, что впадать в спячку может только один из американских козодоев

N+1
Лучшая классическая фантастика ко Дню космонавтики Лучшая классическая фантастика ко Дню космонавтики

Самые значимые и культовые романы, посвященные приключениям в глубоком космосе

Популярная механика
Пельмень из машины: казанский предприниматель хочет потеснить фастфуд своими автоматами с горячей едой Пельмень из машины: казанский предприниматель хочет потеснить фастфуд своими автоматами с горячей едой

Семён Фролов рассчитывает превратить пельмени в популярное молодёжное блюдо

VC.RU
Netflix по-русски: как развиваются стриминговые сервисы в России Netflix по-русски: как развиваются стриминговые сервисы в России

Специфика появления и развития отечественных стриминговых сервисов

РБК
Кажется, в Европе скоро появится еще один футбольный топ-клуб Кажется, в Европе скоро появится еще один футбольный топ-клуб

Как нефтяные гиганты с Ближнего Востока влияют на европейский футбол

GQ
Как Хаяо Миядзаки создавал «Унесенных призраками»: фрагмент книги Как Хаяо Миядзаки создавал «Унесенных призраками»: фрагмент книги

Фрагмент книги, посвященный работе над картиной «Унесенные призраками»

Esquire
Голодание, сиганизм и другие пищевые привычки гениев мира технологий Голодание, сиганизм и другие пищевые привычки гениев мира технологий

Не беремся утверждать, насколько верно выражение «ты то, что ты ешь»

GQ
Как «Барселона» превратилась из образцового футбольного клуба в обитель скандалов Как «Барселона» превратилась из образцового футбольного клуба в обитель скандалов

В устройстве клуба «Барселона» наметились серьезные проблемы

GQ
Еще 7 хороших детективных сериалов, которые ты мог пропустить Еще 7 хороших детективных сериалов, которые ты мог пропустить

Хорошая компания для самоизоляции

Maxim
Японцы нашли аэробные бактерии в глинистых трещинах под дном океана Японцы нашли аэробные бактерии в глинистых трещинах под дном океана

Плотность этих бактерий сравнима с плотностью бактерий в человеческом кишечнике

N+1
Куда подевались миллионы лет истории: тайны геологических слоев Куда подевались миллионы лет истории: тайны геологических слоев

В скальных образованиях отсутствуют миллионы лет истории Земли

Популярная механика
«Мы тренируемся на улицах. Олимпийские чемпионы соревнуются с соседскими детьми» «Мы тренируемся на улицах. Олимпийские чемпионы соревнуются с соседскими детьми»

Монологи спортсменов, чью мечту об Олимпиаде в Токио разрушила пандемия

GQ
Как сделать промзону городом Как сделать промзону городом

Григорий Ревзин о городе будущего

Weekend
Три шага, чтобы вернуться в ресурсное состояние Три шага, чтобы вернуться в ресурсное состояние

Если мы направляем внимание на собственную тревожность, она лишь усиливается

Psychologies
«Мы застряли в раю». Истории российских туристов на карантине за границей «Мы застряли в раю». Истории российских туристов на карантине за границей

Путешественники, оставшиеся за границей в период пандемии, отказываются улетать

СНОБ
Кризис, похожий на девальвацию 2014 года: через что прошли банки в марте 2020 года Кризис, похожий на девальвацию 2014 года: через что прошли банки в марте 2020 года

Похожи ли два валютных кризиса — декабря 2014-го и марта 2020-го?

Forbes

Актриса Эмбер Херд скандально известна как бывшая жена Джонни Деппа

Cosmopolitan
За что воевали За что воевали

Советские люди спасли гуманистические и демократические ценности во всем мире

Эксперт
16 фильмов 2016 года, которые ты мог пропустить 16 фильмов 2016 года, которые ты мог пропустить

Вспоминаем фильмы, мимо которых ты мог пройти в не таком уж далеком 2016-м году

Maxim
Расул Чабдаров: «Я кавказец, и это определяет меня полностью, от начала и до конца» Расул Чабдаров: «Я кавказец, и это определяет меня полностью, от начала и до конца»

Еще несколько лет Расул Чабдаров водил такси

Esquire
Королевство сплошных зеркал Королевство сплошных зеркал

«Огонек» побывал в стране, где бензин дешевле воды

Огонёк
Какую операционную систему выбрать: Windows и альтернативы Какую операционную систему выбрать: Windows и альтернативы

Даже если вам кажется, что выбор ОС очевиден, не спешите с выводами

CHIP
Каким будет надвигающийся банковский кризис Каким будет надвигающийся банковский кризис

К осени банковский сектор столкнется с ухудшением качества кредитных портфелей

Forbes
Готовьтесь к рецессии не менее года: как среднему и малому бизнесу выжить в условиях пандемии Готовьтесь к рецессии не менее года: как среднему и малому бизнесу выжить в условиях пандемии

Сейчас все зависит от способности не паниковать и не расслабляться

Forbes
Гигантская. Критические дни Бетельгейзе Гигантская. Критические дни Бетельгейзе

Разбираемся с причинами глубокого «обморока» Бетельгейзе

Наука и жизнь
Мини-арсенал Мини-арсенал

Точнейшие миниатюрные копии стрелкового оружия, из которых можно и пострелять

Популярная механика
10 миллиардеров поколения 20-летних: самые молодые участники рейтинга Forbes 10 миллиардеров поколения 20-летних: самые молодые участники рейтинга Forbes

Попасть в глобальный список миллиардеров Forbes до 30 лет непросто

Forbes
Пример для подражания: Динара Сафина Пример для подражания: Динара Сафина

Динара Сафина о токсичных отношениях и о том, к чему приводят ограничения

Cosmopolitan
Конец эры больших бюджетов Конец эры больших бюджетов

Первые признаки тектонического сдвига в истории кино

Эксперт
Открыть в приложении