Onderzoekers hebben nieuwe vaste materialen geïdentificeerd die zouden kunnen leiden tot de productie van niet-giftige lithium-ionbatterijen, volgens een onderzoek dat onlangs in het tijdschrift is gepubliceerd Wetenschap en technologie van geavanceerde materialen .

Batterijen zijn gemaakt van twee tegengesteld geladen elektroden gescheiden door een vloeistof, gelachtig, of vast 'elektrolyt' medium waardoor elektrisch geladen atomen, of ionen, Actie. Vaak, deze elektrolyten zijn giftig en ontvlambaar, dus hebben onderzoekers gezocht naar niet-toxische alternatieven.

Makoto Moriya van de Shizuoka University in Japan onderzocht hiervoor moleculaire kristallen. Om de kristallen te verkrijgen, voegde hij een organische verbinding toe aan lithiumzout. De moleculen assembleerden zichzelf om kanalen te vormen waardoor lithiumionen bewogen, het creëren van een elektrische stroom. Het veranderen van de structuren van de kristallen beïnvloedde hun ionengeleidende functies.

De ionengeleiding in deze materialen was niet zo hoog als in organische vloeistoffen, anorganische keramiek of glaselektrolyten. Maar het was vergelijkbaar met polymeerelektrolyten, die zijn gericht als potentiële vaste elektrolyten.

Ook, de hoeveelheid ontvlambare organische stoffen in de moleculaire kristallijne elektrolyten was lager dan in polymeerelektrolyten en in conventionele vloeibare elektrolyten, waardoor ze een potentieel veiliger alternatief zijn.

Moriya vond het gemakkelijk om de kristalstructuur van deze vaste materialen te controleren door wijzigingen aan te brengen in hun moleculen. Deze structurele veelzijdigheid zou een krachtig hulpmiddel kunnen blijken te zijn om de ionengeleiding in deze materialen drastisch te verbeteren.

"Deze waarnemingen... kunnen de deur openen naar het ontwerp van nieuwe vaste elektrolyten en dus de ontwikkeling van nieuwe moleculaire apparaten, ’ besluit Moriya.