Исследователи из Института инноваций SENAI в области электрохимии в г. Куритиба (Бразилия) предложили новый подход к созданию более безопасных литий-ионных аккумуляторов. Был разработан композитный материал, способный заменить жидкие электролиты без потери эффективности.
Литий-ионные батареи имеют большое значение для удовлетворения энергетических потребностей и снижения зависимости от ископаемого топлива. Однако их широкое применение ограничено безопасностью, связанной с использованием жидких электролитов, которые могут протекать или даже взрываться при перегреве.
Исследователи создали смесь керамических и полимерных электролитов, способных заменить жидкие электролиты. Также был произведен композит, включающий оксид граната ниобия, легированный цирконием, и полимер полиэтиленоксид. Эксперименты показали, что новый материал обладает хорошей гибкостью, высокой проводимостью ионов лития и стабильностью при высоком напряжении. Важно, что батарея сохраняет большую часть своей первоначальной ёмкости после множества циклов зарядки и разрядки.
Целью разработки является обеспечение использования сырья на основе ниобия для следующего поколения литий-ионных батарей, — поясняют исследователи.
Результаты являются многообещающими и указывают на возможность использования высоконикелевых катодов в полностью твердотельных батареях для увеличения их энергетической плотности.
Учёные уверены, что их разработка имеет большой потенциал для будущих твердотельных литий-ионных аккумуляторов.
Рост рынка литий-ионных батарей открывает новые возможности для разработки материалов и технологий, улучшающих характеристики аккумуляторов, добавляя, что полученные результаты соответствуют современным научным данным и помогут лучше понять использование композитных электролитов в твердотельных батареях с высоконикелевыми катодными материалами.