Разработанный учеными твердый электролит предназначен для литиевых батарей, что позволит повысить их безопасность и увеличить плотность энергии.
Для возобновляемых источников энергии, например солнечных батарей и ветрогенераторов, необходимо наличие надежных систем хранения, способных накапливать избыточную электроэнергию и передавать её в сеть в темное время суток или при отсутствии ветра.
В настоящее время литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы признаются наиболее перспективными. Их производство отличается высокой эффективностью и относительно невысокой стоимостью. Тем не менее, эти типы батарей имеют и определенные ограничения. В частности, они могут представлять опасность возгорания: случаи самовозгорания при эксплуатации не редки и часто связаны с воздействием внешних факторов или дефектов, допущенных при изготовлении.
Проблема может быть решена заменой жидкого электролита в аккумуляторах на твердый. Однако это сложная задача, поскольку ионы лития в твердом состоянии обладают меньшей подвижностью по сравнению с жидким. Эта пониженная подвижность снижает эффективность батареи, приводя к уменьшению ее емкости и замедлению скорости зарядки и разрядки.
Ученые из Левенского католического университета создали материал, имеющий формулу LiTi2(PS4)3. Материал находится в твердом состоянии и демонстрирует самый высокий показатель подвижности лития среди всех когда-либо измеренных. Это обусловлено его уникальной кристаллической структурой, воспроизвести которую ранее не получалось в материалах на основе лития.
По мнению исследователей, предстоит еще много работы для совершенствования этого материала и его внедрения на международный рынок. Тем не менее, данное открытие представляет собой значительный прогресс в изучении материалов с исключительно высокой подвижностью ионов лития, которые критически важны для твердотельных батарей нового поколения.