Berichten zufolge haben Wissenschaftler der Tohoku-Universität und der High Energy Accelerator Research Organization in Japan einen neuen zusammengesetzten Hydrid-Lithium-Superionenleiter entwickelt.Die Forscher sagten, dass dieses neue Material, das durch das Design einer Wasserstoffclusterstruktur (zusammengesetztes Anion) realisiert wird, eine extrem hohe Stabilität für Lithiummetall aufweist, das voraussichtlich das endgültige Anodenmaterial aller Festkörperbatterien werden wird, und dies fördert Generation aller Feststoffbatterien mit der bislang höchsten Energiedichte.
Es wird erwartet, dass die Festkörperbatterie mit Lithium-Metallanode die Probleme des Elektrolytaustritts, der Entflammbarkeit und der begrenzten Energiedichte herkömmlicher Lithium-Ionen-Batterien löst.Es wird allgemein angenommen, dass Lithiummetall das beste Anodenmaterial für alle Festkörperbatterien ist, da es unter den bekannten Anodenmaterialien die höchste theoretische Kapazität und das niedrigste Potenzial aufweist.
Lithiumionenleitender Festelektrolyt ist ein Schlüsselbestandteil aller Festkörperbatterien. Das Problem besteht jedoch darin, dass die meisten vorhandenen Festelektrolyte eine chemische/elektrochemische Instabilität aufweisen, die unweigerlich unnötige Nebenreaktionen an der Grenzfläche verursacht und zu einem erhöhten Grenzflächenwiderstand führt. und die Batterieleistung bei wiederholtem Laden und Entladen stark reduziert.
Forscher haben erklärt, dass Verbundhydride große Aufmerksamkeit bei der Behandlung von Problemen im Zusammenhang mit Lithiummetallanoden erhalten haben, da sie gegenüber Lithiummetallanoden eine ausgezeichnete chemische und elektrochemische Stabilität aufweisen.Der neue Festelektrolyt, den sie erhalten haben, weist nicht nur eine hohe Ionenleitfähigkeit auf, sondern ist auch sehr stabil gegenüber Lithiummetall.Daher ist es ein echter Durchbruch für alle Festkörperbatterien mit Lithium-Metallanode.
Die Forscher erklärten: „Diese Entwicklung hilft uns nicht nur, in Zukunft Lithiumionenleiter auf Basis von Verbundhydriden zu finden, sondern eröffnet auch neue Trends im Bereich der Festelektrolytmaterialien. Die erhaltenen neuen Festelektrolytmaterialien sollen die Entwicklung von vorantreiben.“ Elektrochemische Geräte mit hoher Energiedichte.
Um eine zufriedenstellende Reichweite zu erreichen, erwarten Elektrofahrzeuge eine hohe Energiedichte und sichere Batterien.Wenn Elektroden und Elektrolyte bei Fragen der elektrochemischen Stabilität nicht gut zusammenarbeiten können, wird es immer ein Hindernis auf dem Weg zur Popularisierung von Elektrofahrzeugen geben.Die erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen Lithiummetall und Hydrid hat neue Ideen eröffnet.Lithium hat unbegrenztes Potenzial.Elektroautos mit einer Reichweite von tausenden Kilometern und Smartphones mit einer einwöchigen Standby-Zeit dürften nicht mehr weit sein.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 12. Juli 2023