Dieser Durchbruch bringt uns einen Schritt näher an die Realisierung von Festkörperbatterien und die Einführung dieser Technologie in einer breiten Palette von Anwendungen, einschließlich Elektrofahrzeugen. Die Ergebnisse wurden im Journal of the American Chemical Society veröffentlicht.
Es wird erwartet, dass All-Solid-State-Batterien in der Praxis als Energiespeicher der nächsten Generation eingesetzt werden können, die ein hohes Maß an Sicherheit und eine verbesserte Energiedichte bieten und so eine nachhaltige Gesellschaft ermöglichen. All-Solid-State-Lithium-Batterien funktionieren, indem sie die Bewegung von Lithium-Ionen durch einen festen Elektrolyten erleichtern. Da sich Ionen in Festkörpern jedoch nicht frei bewegen können, ist die Entwicklung von Festelektrolyten mit hoher Ionenleitfähigkeit, die wie flüssige Elektrolyte die schnelle Bewegung von Lithiumionen ermöglichen, unerlässlich.
Einer Forschungsgruppe unter der Leitung von Professor Akitoshi Hayashi und Associate Professor Atsushi Sakuda von der Graduate School of Engineering an der Osaka Metropolitan University ist es erstmals gelungen, die Hochtemperaturphase von Li3PS4 (α-Li3PS4), die eine hohe Ionenleitfähigkeit aufweist, bei Raumtemperatur durch schnelles Erhitzen zu stabilisieren und Li3PS4 bei 400 °C min-1 zu kristallisieren. Da Li3PS4 ein vielversprechender Festelektrolyt ist, ermöglicht dieser Erfolg die Entwicklung von Materialien für Festkörperbatterien mit höherer Leistung.
Professor Hayashi erklärte: "Li3PS4 weist je nach Temperaturschwankungen unterschiedliche Kristallstrukturen auf. Die Hochtemperaturphase ist allgemein für ihre hervorragende Ionenleitfähigkeit bekannt; die Herausforderung bestand jedoch darin, diese Phase bei Raumtemperatur zu stabilisieren. Dies ist uns schließlich gelungen, indem wir uns auf die Heizrate während der Kristallisation konzentriert haben. Dies ist der Höhepunkt von fast 20 Jahren, die wir der Entwicklung von Festkörperbatteriematerialien gewidmet haben."
Quelle: Phys
