مواد و ساخت پیشرفته

محققان چینی در یک تحقیق جالب بینش‌هایی را درباره رابط‌های جامد الکترولیت‌های گارنت ارائه کرده‌اند که نه تنها ارتقای باتری‌های لیتیومی حالت جامد با کارایی بالا مبتنی بر گارنت را فراهم می‌کند بلکه درک جامعی از تثبیت سطحی برای کل خانواده الکترولیت‌های حالت جامد ارائه می‌دهد. این مطلب در نسخه جدید Advanced Materials ژانویه 2024 پذیرفته شده است.

الکترولیت‌های حالت جامد به دلیل مزایایی که در توسعه باتری‌های ثانویه با چگالی انرژی بالا و ایمنی فوق‌العاده دارند مورد توجه گسترده‌ای قرار گرفته‌اند. با دارا بودن رسانایی یونی بالا و کمترین پتانسیل کاهش در بین الکترولیت‌های حالت جامد پیشرفته، الکترولیت‌های حالت جامد نوع گارنت یکی از امیدوارکننده‌ترین نامزدها برای دستیابی به باتری‌های لیتیومی حالت جامد با کارایی بالا هستند.

با این حال مدول الاستیک الکترولیت گارنت منجر به کاهش تماس‌های سطحی می‌شود و افزایش هدایت الکترونیکی در سطح مشترک آند/گارنت یا مرز دانه منجر به رشد دندریت لیتیومی می‌شود. در این بررسی توسعه اخیر رابط‌های جامد برای الکترولیت‌های گارنت از جمله راهبردهای سرکوب دندریت لیتیومی و تثبیت‌های شیمیایی/الکتروشیمیایی/مکانیکی سطحی ارائه شده‌اند.

به علاوه دیدگاه جدیدی در مورد لبه‌های دوگانه لیتیوم‌گریز سطحی پیشنهاد شده است و طراحی منطقی فازهای میانی و همچنین روش‌های انباشته موثر باتری‌های لیتیومی حالت جامد با کارایی بالا مبتنی بر گارنت خلاصه شده‌اند. علاوه بر این، نقش‌های عملی الکترولیت گارنت در صنعت باتری‌های لیتیومی حالت جامد با کارایی بالا نیز مورد بحث قرار می‌گیرد.

این تحقیق بینش‌هایی را درباره رابط‌های جامد الکترولیت‌های گارنت ارائه می‌کند که نه تنها ارتقای باتری‌های لیتیومی حالت جامد با کارایی بالا مبتنی بر گارنت را فراهم می‌کند بلکه درک جامعی از تثبیت سطحی برای کل خانواده الکترولیت‌های حالت جامد ارائه می‌دهد.

منبع