Гурӯҳи тадқиқотчиён бо роҳбарии профессор Ма Ченг аз Донишгоҳи илм ва технологияи Чин (USTC) як навъи нави ояндадори электролитҳои ҳолати сахтро таҳия карданд, ки пешрафти назаррас дар соҳаи технологияи батареяи литийро нишон медиҳад.
Батареяҳои ҳамаҷонибаи литийӣ (ASSLBs) ҳамчун ояндаи мошинҳои электрикӣ бо потенсиали инқилоб дар соҳаи мошинсозӣ номида мешаванд. Ин батареяҳо нисбат ба батареяҳои тиҷории литий-ион як қатор бартариҳо доранд. Калиди байни онҳо бехатарии ба таври назаррас беҳтаршудаи ин батареяҳо мебошад, ки масъалаи муҳими нигарониҳои бехатариро, ки аз батареяҳои мавҷудаи литий-ион ба миён меоянд, ҳал мекунад. Илова бар ин, ASSLBs потенсиали баландтар барои баланд бардоштани зичии энергия доранд.
Сохтмони ASSLB-ҳои функсионалӣ бештар аз истифодаи электролитҳои мувофиқи ҳолати сахт вобаста аст. Ин як мушкилиро ба миён меорад, зеро электролитҳои ҳолати сахти баландсифат, ки дар айни замон мавҷуданд, умуман барои истифодаи тиҷоратӣ хеле гарон мебошанд.
Бо ҳалли ин масъала, гурӯҳи тадқиқотӣ бомуваффақият як навъи нави электролитҳои ҳолати сахтро бо номи оксихлориди литий цирконий (LZCO) таҳия карданд. Яке аз бартариҳои назарраси ин электролити нав арзиши пасти он аст, ки аз он иборат аст, ки онро аз пайвастагиҳои арзон ва дастрас ба монанди моногидрати гидроксиди литий, хлориди литий ва хлориди цирконий синтез кардан мумкин аст. Дар натиҷа, арзиши истеҳсоли LZCO метавонад то 11.60 доллар барои як килограмм паст бошад, як қисми электролитҳои пуриқтидори сулфид ва хлориди сахт, ки одатан барои як килограмм аз 190 доллари амрикоӣ арзиш доранд.
Оксихлориди литий цирконий инчунин сатҳи рақобатпазирро пешниҳод мекунад. Масалан, электролит гузариши иониро дар ҳарорати хонагӣ то 2.42 mS см-1 нишон медиҳад, ки яке аз баландтарин ноқилҳо дар байни ҳама намудҳои электролитҳои ҳолати сахт то ҳол гузориш дода шудааст. Илова бар ин, LZCO фишурдашавии таъсирбахшро нишон медиҳад, ки зичии тақрибан 94.2% дар зери 300 МПа мерасад ва аз қобилияти фишурдани электролитҳои ҳолати сахти сулфид ва хлориди, ки маъмулан дар як сатҳи фишор аз 90% камтар меафтад, зиёдтар аст.
Санҷиш нишон дод, ки дар маҷмӯъ, иҷрои LZCO бо баъзе аз пешрафтатарин электролитҳои ҳолати сахти сулфид ва хлориди мавҷуда баробар буд. Қобили зикр аст, ки ASSLB-и аз катод муҷаҳҳазшудаи аз никел бой, ки бо LZCO сохта шудааст, устувории истисноӣ нишон дод ва ҳангоми озмоиш дар шароити пуркунии тези 2,000 дақиқа тавонист дар ҳарорати хона зиёда аз 12 давраро анҷом диҳад.
Ба вучуд овардани ин материали нав дар кори ба вучуд овардани электролитхои камхарч ва самарабахш пешравии калон мебошад. Ин пешрафт дурнамои тиҷоратикунонии батареяҳои литийии ҳамаҷонибаро ба таври назаррас наздиктар мекунад ва ваъда медиҳад, ки дар ояндаи наздик тағироти динамикии саноати мошинҳои барқиро ваъда медиҳад.