Японские исследователи установили новый рекорд в твердых электролитах

Исследователи Университета Нагои значительно улучшили свойства материала LLNOF, установив абсолютный рекорд по проводимости иона лития среди оксидных твердых электролитов. Об этом сообщает One.uz.

Согласно данным Ixbt.com, это научное достижение может стать важным шагом на пути к созданию более безопасных и эффективных твердотельных аккумуляторов. Одним из основных недостатков традиционных литий-ионных батарей, широко используемых сегодня, является наличие в их составе горючего жидкого электролита.

При повреждении батареи такие жидкости могут вызвать короткое замыкание и пожар. Именно поэтому инженеры по всему миру активно работают над разработкой более безопасных твердотельных аккумуляторов.

Преимущества оксидных материалов Оксидные материалы считаются химически более стабильными, однако традиционно они уступали своим конкурентам в эффективности переноса лития. Тем не менее материал LLNOF стал уникальным исключением в этом вопросе, привлечив внимание ученых.

Роль фтора и новый рекорд Согласно данным, еще в 2024 году проводимость данного материала составляла примерно 7 мСм/см. Теперь же ученые не только выяснили причину этого явления, но и смогли увеличить показатель более чем вдвое.

Роль иона фтора Проведенные исследования показали, что во время движения иона лития соседний ион фтора одновременно смещался в противоположную сторону. Это снижает энергетический барьер внутри кристаллической решетки, обеспечивая то, что фтор «расчищает путь» для лития, значительно ускоряя его перемещение.

Исследователи, идеально оптимизировавшие соотношение лития, лантана и пустых позиций в структуре материала, достигли уровня проводимости 16,3 мСм/см. Как отмечают эксперты, это самый высокий показатель объемной проводимости, зафиксированный среди оксидных твердых электролитов данного класса.

Пока речь идет не о готовом батарейном продукте, а о фундаментальном научном исследовании. Тем не менее, открытый новый физический механизм, предположительно, послужит прочной основой для создания нового поколения твердотельных аккумуляторов, сочетающих высокую безопасность и высокую проводимость оксидных электролитов.

Этот результат считается важным шагом в повышении безопасности твердотельных аккумуляторов и увеличении их эффективности хранения энергии. Развитие оксидных электролитов ожидается в качестве широкого применения в будущем в сферах транспорта, хранения энергии и электроники.

Это достижение войдет в историю как пример внедрения научных исследований в практику.