移动锂离子可以制造更有效的电池

手机,笔记本计算机,iPods - 便携式计算和通信设备中的繁荣取决于可充电锂离子电池以提供电源。这些电池提供了最高的能量密度,使笔记本电脑可以在有用的时间内运行,并且与其他类型的可充电电池相比,不会显示出记忆效果。但是,现代可充电电池仍然并不令人满意。

现代,高效,可充电电池和燃料电池需要具有增强锂离子能力的材料。亚博网站下载德国研究人员现在已经开发了一种新的无机离子导体,其结构类似于矿物argyrodite的结构。由Hans-JörgDeiseroth领导的团队西根德国报道,在期刊上Angewandte Chemie,由锂,磷,硫和溴原子制成的人造argyrodite矿物的最导电代表的表征。

在离子导体中,电荷不会像电子中一样以电子的形式运输;取而代之的是,电荷以带电颗粒的形式运输,即锂离子。yabo214这种运输需要锂离子可以尽可能自由移动的材料。亚博网站下载Siegen大学的团队与Münster大学的科学家合作,是从一个著名的矿物开始的:Argyrodite是一个银色,锗和含硫的矿物,于1885年在德国弗里贝格附近发现的矿物和银色的矿物。该材料中的离子非常机动。

argyrodite的各个成分可以被许多其他原子代替,而不会改变矿物的典型结构。现在,Argyrodite一词是指具有特定原子和结构类型的整个化合物。由Deiseroth领导的团队生产了矿物的版本,其中银由锂,磷锗代替,由磷和一些硫酸原子由卤化物(氯化物,溴化物或碘化物)取代,从而产生了具有成分的argyrodite结构li6ps5x(x:cl-,br-或i-)

在晶格中,磷,硫和卤化物原子采用致密的四面体堆积布置,其中经常用锂离子填充间隙。锂离子可以从缝隙中“跳”到差距。自由移动的离子表明,固体具有高离子电导率,据报道的含溴的结构具有迄今为止任何硫酸盐已知的锂离子的离子电导率最高。

科学家已经通过单晶X射线晶体学和核磁共振光谱彻底检查了Argyrodites锂。该分析允许对这些化合物的晶体结构进行精确表征,并为移动锂离子的动力学提供了引人入胜的见解。

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