Учените напредват в експериментите за разработка на стабилни твърдотелни батерии(снимка:

Учените напредват в опитите за разработка на постоянни твърдотелни акумулатори
(снимка: CC0 Public Domain)

Изследователски план, подсилен от южнокорейското държавно управление, откри способи за възстановяване на стабилността на така наречен твърдотелни акумулатори. Откритията, оповестени в научното издание ACS Energy Letters, ще насърчат създаването на по-безопасни батерийни системи.

Според изявления в всеобщите медии, изследователският екип на отдела за енергийно химическо инженерство към Националния институт за просвета и технологии в Улсан (UNIST) е изяснил взаимовръзката сред термичната непоклатимост на катода на акумулаторната батерия и твърдите халогенни електролити. Резултатите от проучването отварят пътя за основаване на по-стабилни твърдотелни акумулатори.

Понастоящем необятно употребяваните литиево-йонни акумулатори са цялостни с органични течни електролити, които крият риск от пожар и детонация. За да смекчи тези опасности, промишлеността стартира да търси подобаващи други възможности. Незапалимите неорганични твърди електролити, известни като напълно твърдотелни акумулатори (ASSB), притеглят вниманието.
още по темата
Сред неорганичните твърди електролити, сулфидните твърди електролити са мощно желани при създаване на твърдотелни акумулатори от последващо потомство. Въпреки това, сулфидните твърди електролити демонстрират проблеми с термичната непоклатимост, заради избухливото разложение сред електролита и електродите.

UNIST търсеше халогенни твърди електролити за решение на казуса. Халидните твърди електролити показват по-добра окислителна непоклатимост от сулфидите и се употребяват най-вече в катоди и композити.

Изследователският екип на UNIST комбинира най-представителния халиден корав електролит, литиево-индиев хлорид (Li3InCl6), със зареден никел-кобалт-манганов катод (NCM 622 със съответствие 60% никел, 20% кобалт и 20% манган), с цел да сътвори композит за оценка на термичната непоклатимост. Изследването удостоверява по-високата температура на раздробяване първоначално, което усъвършенства стабилността на батерията. Значителното понижаване на отделянето на О2 смекчава рисковете от детонация.

Чрез своите опити изследователският екип откри още, че кислородът, генериран от катода, не се трансформира в газ, а изчезва по време на ендотермична реакция с литиево-индиев хлорид. Освен това, заместването на литиев циркониев хлорид (Li2ZrCl6) или потреблението на литиев кобалтов оксид (LiCoO2) като материал на катода дава сходни резултати, се споделя в обявата.

Според учените, откритието предлага нова изследователска посока за възстановяване на термичната непоклатимост на твърдотелните акумулатори, служейки като сериозен аршин за планиране на безвредни батерийни системи. Фокусът на проучването е върху взаимоотношението сред твърди електролити и електроди, с цел да улесни проектирането и създаването на по-стабилни твърди електролити.