Група даследчыкаў пад кіраўніцтвам прафесара Ма Чэнга з Універсітэта навукі і тэхнікі Кітая (USTC) распрацавала новы перспектыўны тып цвёрдацельнага электраліта, што азначае значны прагрэс у галіне тэхналогіі літыевых батарэй.
Цвёрдацельныя літыевыя акумулятары (ASSLB) рэкламуюцца як будучыня электрамабіляў, якія могуць здзейсніць рэвалюцыю ў аўтамабільнай прамысловасці. Гэтыя акумулятары маюць некалькі пераваг перад сучаснымі камерцыйнымі літый-іённымі акумулятарамі. Ключавым сярод іх з'яўляецца значна палепшаная бяспека гэтых батарэй, якая вырашае важную праблему бяспекі, выкліканую існуючымі літый-іённымі батарэямі. Акрамя таго, ASSLB маюць значна большы патэнцыял для павышэння шчыльнасці энергіі.
Будаўніцтва функцыянальных ASSLB шмат у чым залежыць ад выкарыстання адпаведных цвёрдацельных электралітаў. Гэта стварае праблему, паколькі існуючыя ў цяперашні час высокаэфектыўныя цвёрдацельныя электраліты звычайна занадта дарагія для камерцыйнага выкарыстання.
Вырашаючы гэтую праблему, даследчая група паспяхова распрацавала новы тып цвёрдацельнага электраліта, вядомы як аксіхларыд літыя і цырконія (LZCO). Адной з істотных пераваг гэтага новага электраліта з'яўляецца яго нізкі кошт, які вынікае з таго, што ён можа быць сінтэзаваны з недарагіх, шырока даступных злучэнняў, такіх як гідраксід літыя моногідрат, хларыд літыя і хларыд цырконія. У выніку кошт вытворчасці LZCO можа складаць усяго 11.60 долараў за кілаграм, што складае долю дарагіх высокаэфектыўных сульфідных і хларыдных цвёрдацельных электралітаў, якія звычайна каштуюць вышэй за 190 долараў за кілаграм.
Аксіхларыд літыя і цырконія таксама прапануе канкурэнтаздольныя ўзроўні прадукцыйнасці. Напрыклад, электраліт дэманструе іённую праводнасць пры пакаёвай тэмпературы да 2.42 мСм см-1, што з'яўляецца адным з самых высокіх паказчыкаў праводнасці сярод усіх відаў цвёрдацельных электралітаў. Акрамя таго, LZCO дэманструе ўражлівую сціскальнасць, дасягаючы амаль 94.2% шчыльнасці пры цісках да 300 МПа, пераўзыходзячы магчымасці сціску сульфідных і хларыдных цвёрдацельных электралітаў, якія звычайна апускаюцца ніжэй за 90% пры тым жа ўзроўні ціску.
Тэставанне паказала, што ў цэлым прадукцыйнасць LZCO была на адным узроўні з некаторымі з самых перадавых даступных сульфідных і хларыдных цвёрдацельных электралітаў. Характэрна, што багаты нікелем шматслойны катодны ASSLB, створаны з дапамогай LZCO, паказаў выключную стабільнасць і змог выканаць больш за 2,000 цыклаў пры пакаёвай тэмпературы пры тэставанні ва ўмовах 12-хвіліннай хуткай зарадкі.
Стварэнне гэтага новага матэрыялу з'яўляецца значным прагрэсам у распрацоўцы эканамічна эфектыўных цвёрдацельных электралітаў. Гэты прарыў значна набліжае перспектыву камерцыялізацыі цалкам цвёрдацельных літыевых батарэй, абяцаючы дынамічную трансфармацыю індустрыі электрамабіляў у бліжэйшай будучыні.