Создан материал для аккумуляторов будущего

Ученые синтезировали твердый электролит для литиевых батарей, который позволит сделать их безопаснее и увеличит максимальную емкость, пишет naked science.

Для возобновляемых источников энергии, таких как солнечные батареи или ветрогенераторы, важно иметь надежные устройства хранения, которые могли бы аккумулировать излишки электроэнергии, чтобы отдавать их в сеть, когда наступает ночь или безветренная погода.

На данный момент самыми лучшими считаются литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы. Они наиболее эффективны и дешевы в производстве. Однако у них есть и недостатки. Например, такие батареи пожароопасны: нередко они загораются при эксплуатации из-за влияния факторов внешней среды или ошибок производителя.

Решить эту проблему можно, заменив жидкий электролит в аккумуляторах на твердый. Это очень трудно сделать, так как ионы лития в твердых телах менее подвижны, чем в жидкостях. Более низкая подвижность ограничивает применимость батареи, так как из-за этого она имеет низкую емкость и скорость заряда и разряда.

Ученые из Левенского католического университета создали материал, имеющий формулу LiTi2(PS4)3. Он находится в твердом агрегатном состоянии и имеет самый высокий коэффициент подвижности лития из когда-либо измеренных. Это значение объясняется уникальным строением кристаллической решетки материала, которое ранее не удавалось воспроизвести в материалах на основе лития.

Однако, по словам ученых, впереди еще множество исследований, которые позволят усовершенствовать материал и вывести его на мировой рынок. Это открытие тем не менее является важным шагом в понимании материалов с чрезвычайно высокой подвижностью ионов лития, которые в итоге необходимы для всех твердотельных батарей будущего.