ИИ-алгоритм помог найти стабильный электролит для натриевых батарей

Команда исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Диего, Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, Университета Стоуни-Брук (штат Нью-Йорк), Центра исследований и образования в области науки и технологий TCG в Калькутте (Индия) и компании Shell International Exploration разработала и изготовила новый ионный проводник для твердотельных натрий-ионных аккумуляторов, который способен значительно повысить эффективность и срок службы батарей этого класса.

Авторы статьи, вышедшей в журнале Nature Communications, провели серию вычислительных симуляций на основе модели машинного обучения, чтобы определить, какой химический состав будет иметь оптимальное сочетание свойств для твердотельной батареи с оксидным катодом. Проверяя симуляции экспериментами, команда в итоге остановилась на классе галоидных натриевых проводников, состоящих из натрия, иттрия, циркония и хлорида. После того как материал, названный NYZC, был изготовлен, исследовательская группа определила его электрохимические свойства.

NYZC оказался электрохимически стабильным и химически совместимым с оксидными катодами, используемыми в натрий-ионных батареях высокого напряжения. Экспериментальная батарея, построенная с использованием нового твёрдого электролита, проработала более 1000 циклов, сохранив при этом 89,3% своей ёмкости — результат, не имеющий себе равных среди других твердотельных натриевых батарей на сегодняшний день.

Дальнейшие планы исследователей включают поиск возможных альтернатив этим галоидным материалам, увеличение общей удельной мощности батареи, а также работу по масштабированию производственного процесса.