Пористі кристали для покращення провідності твердотільних електролітів

Дослідники зі США розробили новий тип пористих кристалів, що здатні транспортувати іони літію через одновимірні наноканали, значно підвищуючи ефективність твердотільних літій-іонних електролітів.

Вчені з Корнельського університету запропонували інноваційний підхід до створення твердотільних електролітів, використовуючи пористі кристалічні структури для транспортування іонів. Ключовим елементом конструкції є поєднання двох молекулярних структур — макроциклів та макромолекулярних клітин, що дозволило досягти високої концентрації іонів без надмірної взаємодії з літієвими іонами.

Макроцикли — це молекули, що складаються з великих кільцевих структур, які утворюють водневі зв’язки з макромолекулярними клітинами, створюючи стабільний каркас для транспортування іонів. Унікальність новоствореного кристала полягає в його здатності самозбиратися у складні структури, що забезпечує високу провідність — до 8,3?10?? См/см, що є рекордним показником для подібних систем.

Дослідження, проведене під керівництвом Чжуна Ю, вказує на те, що використання цієї технології може бути розширене на інші галузі, такі як очищення води та створення біоелектронних пристроїв. Команда планує продовжувати синтез нових молекул та вивчати потенційні сфери застосування цієї технології, що може змінити багато аспектів сучасної науки та техніки.