एक शोध दल ने सफलतापूर्वक एक ग्लासी ली-आयन चालन नेटवर्क का निर्माण किया है और उच्च ली-आयन चालकता के साथ अनाकार टैंटलम क्लोराइड ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स (एसई) विकसित किया है।

शोध के परिणाम थेप्रकाशितमेंअमेरिकी रसायन सोसाइटी का जर्नल.

अध्ययन से पता चलता है कि सिरेमिक एसई की तुलना में, अनाकार एसई अंतरंग ठोस-ठोस संपर्क और असाधारण ली-आयन चालन अंतःस्राव के लिए अपने अंतर्निहित अद्वितीय ग्लासी नेटवर्क द्वारा खुद को अलग करते हैं।

इसके अलावा, अनाकार एसई तेजी से ली-आयन चालन के लिए अनुकूल हैं और उच्च क्षमता वाले कैथोड और स्थिर साइक्लिंग के प्रभावी उपयोग को साकार करने के लिए आशाजनक हैं;इस प्रकार, वे ऑल-सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी (एएसएसएलबी) की ऊर्जा घनत्व में उल्लेखनीय वृद्धि करते हैं।

हालाँकि, पतली-फिल्म कैथोड की कम क्षेत्र क्षमता और खराब कमरे के तापमान वाले आयनिक के कारणचालकता, अनाकार ली-आयन चालन फॉस्फोरस ऑक्सीनाइट्राइड (Li_1.9पीओ_3.3एन_0.5, LiPON) ऊर्जा के मामले में वर्तमान व्यावसायिक ली-आयन बैटरियों से कमतर है/शक्ति घनत्व.

इस चुनौती से निपटने के लिए, उच्च ली-आयन चालकता और आदर्श रासायनिक (या इलेक्ट्रोकेमिकल) स्थिरता के साथ अनाकार एसई विकसित करना आवश्यक है।यह पता चला है कि क्रिस्टलीय हैलाइड्स, यौगिक जिनमें हैलोजन नकारात्मक रूप से वैलेंस होते हैं, जिनमें फ्लोराइड्स, क्लोराइड्स, ब्रोमाइड्स और आयोडाइड्स शामिल हैं, उनकी उच्च वोल्टेज स्थिरता और उच्च आयनिक चालकता के लिए उच्च-ऊर्जा-घनत्व एएसएसएलबी का एहसास करने का वादा कर रहे हैं।हालाँकि, अनाकार क्लोराइड एसई विकसित करने पर अभी भी कुछ अध्ययन हैं।

शोधकर्ताओं ने उच्च ली-आयन चालकता के साथ अनाकार क्लोराइड एसई के एक नए वर्ग का प्रस्ताव रखा, जो उच्च-निकल कैथोड के लिए उत्कृष्ट अनुकूलता का प्रदर्शन करता है, और एक उच्च- का एहसास हुआ।ऊर्जा-घनत्वतापमान की एक विस्तृत श्रृंखला और स्थिर साइकिलिंग के साथ ASSLB।

शोधकर्ताओं ने LiTaCl की संरचनात्मक विशेषताओं का निर्धारण किया₆एक पूर्ण-स्थान ऊर्जा सतह खोज के लिए वैश्विक तंत्रिका नेटवर्क क्षमता (एसएसडब्ल्यू-एनएन) फ़ंक्शन के साथ संयुक्त यादृच्छिक सतह पर चलने वाले वैश्विक अनुकूलन को नियोजित करके अनाकार मैट्रिक्स और रासायनिक वातावरण के डिकॉउलिंग के लिए एक आयामी ठोस-राज्य परमाणु चुंबकीय अनुनाद लिथियम स्पेक्ट्रोस्कोपी, एक्स-रे अवशोषण सूक्ष्म संरचना फिटिंग, और मैट्रिक्स के माइक्रोस्ट्रक्चरल लक्षण वर्णन के लिए कम तापमान संचरण इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी।

इसके घटक डिजाइन के लचीलेपन के आधार पर, 7 एमएस सेमी तक के उच्चतम कमरे के तापमान ली-आयन चालकता के साथ उच्च-प्रदर्शन और लागत प्रभावी ली-आयन मिश्रित ठोस इलेक्ट्रोलाइट सामग्री की एक श्रृंखला।^-1आगे तैयार किए गए, जो उच्च-आवर्धन एएसएसएलबी की व्यावहारिक अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

इसके अलावा, शोधकर्ताओं ने व्यापक तापमान सीमा पर अनाकार क्लोराइड के आधार पर निर्मित एएसएसएलबी की प्रयोज्यता को सत्यापित किया: यानी, यह -10 डिग्री सेल्सियस के ठंडे वातावरण में स्थिर संचालन के 10,000 चक्रों के करीब उच्च दर (3.4 सी) प्राप्त कर सकता है।अनाकार क्लोराइड एसई द्वारा प्रदर्शित घटक लचीलापन, तेज आयनिक चालकता और उत्कृष्ट रासायनिक और इलेक्ट्रोकेमिकल स्थिरता नए एसई को डिजाइन करने और उच्च-अनुपात वाले एएसएसएलबी के निर्माण के लिए नए विचार प्रदान करते हैं।

यह सफलता उच्च-प्रदर्शन समग्र एसई की एक श्रृंखला का विस्तार करती है, पारंपरिक क्रिस्टलीय एसई की संरचना और घटक डिजाइन की सीमाओं को पार करती है, और एएसएसएलबी के लिए उच्च प्रदर्शन के साथ उच्च-निकल कैथोड को साकार करने का मार्ग प्रशस्त करती है।

शोध दल का नेतृत्व चीन के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय (यूएसटीसी) के प्रो. याओ होंगबिन ने किया था, जिसमें फुडन विश्वविद्यालय के प्रो. शांग चेंग और झेजियांग प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के प्रो. ताओ ज़िनयोंग ने सहयोग किया था।

द्वारा उपलब्ध कराया गयाचीन के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय