על פי דיווחים, מדענים מאוניברסיטת טוהוקו ומארגון המחקר של מאיץ אנרגיה גבוה ביפן פיתחו מוליך סופריור ליתיום מורכב חדש של הידריד.החוקרים אמרו כי החומר החדש הזה, שמתממש באמצעות תכנון של מבנה אשכול מימן (אניון מרוכב), מראה יציבות גבוהה במיוחד עבור מתכת ליתיום, שצפויה להפוך לחומר האנודה הסופי של כל הסוללות במצב מוצק, ומקדם את יצירת כל הסוללות במצב מוצק עם צפיפות האנרגיה הגבוהה ביותר עד כה.
סוללת המצב המוצק הכוללת אנודת מתכת ליתיום צפויה לפתור את הבעיות של דליפת אלקטרוליטים, דליקות וצפיפות אנרגיה מוגבלת של סוללות ליתיום יון מסורתיות.מקובל להאמין שמתכת ליתיום היא חומר האנודה הטוב ביותר עבור כל סוללות מצב מוצק, מכיוון שיש לה הקיבולת התיאורטית הגבוהה ביותר והפוטנציאל הנמוך ביותר מבין חומרי האנודה הידועים.
אלקטרוליט מוצק מול יון ליתיום הוא מרכיב מפתח בכל סוללות מצב מוצק, אך הבעיה היא שלרוב האלקטרוליטים המוצקים הקיימים יש חוסר יציבות כימית/אלקטרוכימית, מה שיגרום בהכרח לתגובות לוואי מיותרות בממשק, שיובילו להתנגדות מוגברת של הממשק, ומפחיתה מאוד את ביצועי הסוללה במהלך טעינה ופריקה חוזרים ונשנים.
חוקרים ציינו כי הידרידים מרוכבים זכו לתשומת לב נרחבת בטיפול בבעיות הקשורות לאנודות מתכת ליתיום, מכיוון שהן מפגינות יציבות כימית ואלקטרוכימית מצוינת כלפי אנודות מתכת ליתיום.האלקטרוליט המוצק החדש שהם השיגו לא רק בעל מוליכות יונית גבוהה, אלא גם יציב מאוד עבור מתכת ליתיום.לכן, זוהי פריצת דרך אמיתית עבור כל סוללות מוצק המשתמשות באנודת מתכת ליתיום.
החוקרים ציינו כי "פיתוח זה לא רק עוזר לנו למצוא בעתיד מוליכים של ליתיום יון המבוססים על הידרידים מרוכבים, אלא גם פותח מגמות חדשות בתחום חומרי האלקטרוליטים המוצקים. חומרי האלקטרוליט המוצקים החדשים המתקבלים צפויים לקדם התפתחות של מכשירים אלקטרוכימיים בצפיפות אנרגיה גבוהה.
כלי רכב חשמליים מצפים לצפיפות אנרגיה גבוהה וסוללות בטוחות כדי להשיג טווח משביע רצון.אם האלקטרודות והאלקטרוליטים לא יכולים לשתף פעולה היטב בנושאי יציבות אלקטרוכימית, תמיד יהיה מחסום בדרך לפופולריות של כלי רכב חשמליים.שיתוף הפעולה המוצלח בין מתכת ליתיום והידריד פתח רעיונות חדשים.לליתיום יש פוטנציאל בלתי מוגבל.מכוניות חשמליות עם טווח של אלפי קילומטרים וסמארטפונים עם המתנה של שבוע, אולי לא רחוקים.
זמן פרסום: יולי-12-2023