Az ithacai Cornell Egyetem kutatói mintegy 63 ezer olyan lehetséges anyagot azonosítottak, amelyek a szilárdtest-akkumulátorok szilárd elektrolitjaként jöhetnek szóba. Az új anyagszűrési módszer jelentősen felgyorsíthatja az akkumulátorgyártás szempontjából ígéretes vegyületek felkutatását.

A szilárdtest-akkumulátorok egyik legfontosabb fejlesztési célja, hogy a hagyományos lítiumion-akkumulátorokban használt, gyúlékony folyékony elektrolitot szilárd anyag váltsa fel. Ez nagyobb biztonságot, valamint az energiasűrűség és a teljesítmény javításának lehetőségét kínálhatja, ugyanakkor a megfelelő elektrolitanyag megtalálása komoly anyagtudományi kihívás.

A Cornell Egyetem kutatói egy új számítási és szűrési keretrendszerrel több tízezer potenciális anyagot vizsgáltak meg. A módszer nem pusztán a kémiai összetételt, hanem azokat a tulajdonságokat is figyelembe veszi, amelyek meghatározzák, hogy egy anyag alkalmas lehet-e az akkumulátorban az ionok hatékony továbbítására.
 

A mintegy 63 ezer potenciális anyagból így egy olyan adatbázist hoztak létre, amely kiindulópontot jelenthet a további laboratóriumi vizsgálatokhoz. A kutatás jelentősége ipari szempontból abban áll, hogy az új megközelítés csökkentheti az új akkumulátoranyagok azonosításához szükséges időt és kísérleti munkát.

A fejlesztés ugyanakkor még nem jelenti azt, hogy több tízezer új, működőképes elektrolit állhat a rendelkezésre: a kiválasztott anyagok jelentős részét további számításos és kísérleti vizsgálatoknak kell alávetni. Ezzel együtt a mostani kutatás új lehetőséget teremthet a következő generációs, nagyobb biztonságú és potenciálisan nagyobb energiasűrűségű akkumulátorok anyagfejlesztésében.

Forrás: Interesting Engineering

A borítókép illusztráció, fotó: Adobe Stock