Vaste elektrolyt bestaande uit nanodeeltjes is veelbelovend voor volledig vastestofbatterijen

Vaak over het hoofd gezien, spelen oplaadbare batterijen een belangrijke rol in het hedendaagse leven, omdat ze kleine apparaten zoals smartphones van stroom voorzien tot grotere apparaten zoals elektrische voertuigen. De sleutel tot het creëren van duurzame oplaadbare batterijen is onder meer dat ze hun lading langer vasthouden, dat ze een langere levensduur krijgen met meer oplaadcycli, en dat ze veiliger worden. Daarom schuilt er zoveel belofte in volledig solid-state batterijen.

Het probleem is om te ontdekken welke vaste elektrolyten zulke potentiële voordelen bieden.

In een stap in de richting van dat doel heeft een onderzoeksgroep van de Osaka Metropolitan University onder leiding van assistent-professor Kota Motohashi, universitair hoofddocent Atsushi Sakuda en professor Akitoshi Hayashi van de Graduate School of Engineering een elektrolyt ontwikkeld met een hoge geleidbaarheid, vervormbaarheid en elektrochemische stabiliteit.

De bevindingen zijn gepubliceerd in Chemie van materialen.

De groep bereikte een hoge geleidbaarheid bij kamertemperatuur door Ta toe te voegen₂O₅ (tantaalpentoxide) tot het eerder ontwikkelde vaste elektrolyt NaTaCl₆een combinatie van tantaalchloride en natriumchloride.

De ontdekte vaste elektrolyt, Na_2.25TaCl_4,75O_1.25heeft ook een hogere elektrochemische stabiliteit dan conventionele chloriden en superieure mechanische eigenschappen.

“De resultaten van dit onderzoek zullen naar verwachting een belangrijke bijdrage leveren aan de ontwikkeling van samengestelde vaste elektrolyten, naast de vaste glas- en kristalelektrolyten die tot nu toe zijn ontwikkeld”, opperde professor Motohashi.

“We zullen ons nu concentreren op het ophelderen van het ionische geleidingsmechanisme van samengestelde vaste elektrolyten en het verder ontwikkelen van materialen.”