Твердотельные батареи считаются ключевой технологией будущего: они могут хранить больше энергии и не содержат горючих веществ, как современные литий-ионные аккумуляторы. Исследователи из Германии сделали важный шаг к улучшению твердотельных батарей. Они разработали новый материал из лития, сурьмы и скандия, который проводит ионы лития более чем на 30 % быстрее, чем какой-либо известный науке материал.
Команда ученых из Технического университета Мюнхена частично заменила литий металлическим скандием в соединении антимонида лития, в результате чего в кристаллической решетке материала проводника возникли так называемые вакансии. С их помощью ионы лития двигаются легче и быстрее — настолько, что ученые зафиксировали новый мировой рекорд ионной проводимости.
Хотя ученым еще нужно провести множество испытаний, они видят в своем открытии большой потенциал. Материалы, которые проводят как ионы, так и электроны, особенно хорошо подходят для производства электродов. К тому же, помимо более высокой проводимости, материал обладает высокой теплоустойчивостью и может изготавливаться с использованием хорошо зарекомендовавших себя химических методов. Исследователи уже запатентовали свое изобретение, сообщает Science Daily.
Вдобавок, в ходе исследования ученые открыли совершенно новый класс веществ. «Наша комбинация состоит из лития-сурьмы, но ту же концепцию можно легко применить к системам литий-фосфор, — отметил Цзян Цзинвэнь, первый автор статьи. — Тогда как предыдущий рекордсмен был основан на литии-сере и требовал для оптимизации пять дополнительных элементов, нам нужен в качестве дополнительного компонента только скандий. Мы считаем, что наше открытие может иметь намного больший потенциал в области повышения проводимости в широком спектре других веществ».
