Энергия — твердо и безопасно!

Группа японских ученых обнаружила новый материал, который позволит создать эффективный и безопасный твердотельный литий-ионный аккумулятор. Такая батарея может прийти на смену традиционным источникам энергии с жидким электролитом.

Твердотельные аккумуляторы негорючи, имеют более высокую плотность энергии и показатели переноса ионов по сравнению с «жидкими» аналогами. Однако у существующих решений есть и недостатки. В частности, они обладают более низкой литий-ионной проводимостью. Кроме того, трудно поддерживать достаточный контакт между электродами и электролитом.

Еще одна проблема — дисульфид водорода. Это токсичное соединение образуется при контакте твердых электролитов, сделанных на основе сульфидов, с влагой. Решить проблему могли бы несульфидные электролиты.

Ученые из Токийского научного университета обнаружили стабильный и высокопроводящий литий-ионный проводник в форме оксифторида пирохлорного типа. Этот материал стабилен на открытом воздухе и обладает более высокой ионной проводимостью, чем ранее описанные твердые оксидные электролиты.

Разработка также отличается самой высокой ионной проводимостью при низких температурах среди всех известных твердых электролитов. Рабочий диапазон материала — от  - 10 до 100°C. У обычных литий-ионных аккумуляторов этот показатель составляет от 0 до 45°C.

Важно также, что твердотельные аккумуляторы на оксидной основе неопасны с точки зрения утечки электролита и образования токсичных газов. Новый материал, кроме того, не воспламеняется при повреждении. Ученые отмечают, что их разработка может быть использована в авиации и других сферах, где безопасность имеет решающее значение.

Еще один плюс новинки — ее перспективы с точки зрения миниатюризации аккумуляторов, бытовой техники и медицинских приборов, сообщает The SciTechDaily.

Ранее «Мир робототехники» писал, что группа ученых из Даляньского института химической физики разработала новую «водяную» батарейку, сочетающую в себе как безопасность, так и большой объем. Речь идет о катоде с многоэлектронным переносом на основе брома и йода. Удельная емкость новой батареи составила более 840 Ач/л при плотности энергии до 1,2 тысячи Втч/л.

27.05.2024
Фото: Kandinsky

Мы рекомендуем:

Китайский термоядерный рекорд: на шаг ближе к бесконечной энергии