باحثون صينيون يطورون إلكتروليت صلبا فعالا من حيث التكلفة للبطاريات المتقدمة

بكين 4 يوليو 2024 (شينخوا) طور باحثون صينيون مؤخرا إلكتروليت صلبا من الكبريتيد فعالا من حيث التكلفة بكثافة منخفضة وتوافق ممتاز مع الأنود، الأمر الذي يمثل طفرة في أبحاث بطاريات الحالة الصلبة.

ومن المتوقع أن تتغلب بطاريات الحالة الصلبة بالكامل على مشكلات السعة والسلامة لبطاريات الليثيوم-أيون. وتعتبر إلكتروليتات الكبريتيد الصلبة مفتاحا لصنع بطاريات الحالة الصلبة بالكامل.

ومع ذلك، فإن تكلفة الإلكتروليتات الصلبة من الكبريتيد تتجاوز عموما 195 دولارا أمريكيا للكيلوغرام الواحد، وهي أعلى بكثير من الـ50 دولارا أمريكيا للكيلوغرام الواحد اللازمة للتسويق. وتنبع هذه المشكلة من تخليق إلكتروليتات الكبريتيد الصلبة التي تتطلب كمية كبيرة من كبريتيد الليثيوم باهظ الثمن (Li2S).

وطور الباحثون من جامعة العلوم والتكنولوجيا الصينية إلكتروليت صلبا Li7P3S7.5O3.5 (LPSO). ولا يحتاج تخليق هذه المادة إلى كبريتيد الليثيوم باهظ الثمن، وبالتالي فإن تكلفة المواد الخام تبلغ 14.42 دولار أمريكي فقط للكيلوغرام الواحد، وهو أقل من عتبة الـ50 دولارا أمريكيا للكيلوغرام الواحد.

ويتميز الإلكتروليت الصلب "LPSO" بكثافة منخفضة وتوافقا ممتازا مع الأنود وقدرة تنافسية قوية من حيث التكلفة. ويعتقد أيضا أنه يساهم في أداء الدوران المتميز لبطاريات الحالة الصلبة بالكامل.

ويعد اكتشافه أمرا بالغ الأهمية لتطوير التطبيقات العملية لبطاريات الحالة الصلبة بالكامل.

ونشرت الدراسة في مجلة "أنغيواندتي كيمي إنترناشيونال".