Warwickin ja Birminghamin yliopistojen tutkijat ovat tunnistaneet kuumennuksen aikana muodostuvia, aiemmin piilossa olleita materiaalifaaseja, mukaan lukien uuden vismuttivanadaattirakenteen ja litiumia varastoivan yhdisteen, jotka voisivat parantaa aurinkopolttoaine- ja akkuteknologioita.
Lokakuun 9. päivänä raportoidussa tutkimuksessa selvitettiin, mitä tapahtuu molekyylitason lähtöaineen ja sen lopullisen kiinteän lopputuotteen välillä – vaiheissa, jotka usein jäävät huomaamatta perinteisessä materiaalitutkimuksessa. Tutkimusryhmä käytti erityisesti suunniteltuja ”yhden lähtöaineen prekursoreita”, jotka sisälsivät kohdeyhdisteiden muodostamiseen tarvittavat alkuaineet, ja seurasi niiden muuntumista lämpötilan noustessa. Heidän analyysinsä paljasti useita lyhytikäisiä amorfisia ja kiteisiä faaseja, mukaan lukien aiemmin tuntemattoman, kineettisesti stabiloidun vismuttivanadaatin muodon nimeltä β-BiVO₄.
Toisin kuin tunnetuissa BiVO₄-muodoissa, uudessa materiaalissa on erilainen atomijärjestys ja huomattavasti suurempi energia-aukko, mikä muuttaa sen vuorovaikutusta valon kanssa. Tämä voisi tarjota uusia tapoja muokata materiaaleja, joita käytetään veden hajottamiseen ja vedyn tuottamiseen sekä katalyysissä ja elektroniikassa. Toinen välimuodon faasi osoitti vahvan kyvyn varastoida litiumia, mikä viittaa mahdolliseen käyttöön seuraavan sukupolven ladattavissa akuissa.
Tutkijoiden mukaan havainnot osoittavat, että välimateriaalit eivät ole pelkästään ohimeneviä vaiheita, vaan ne voivat olla arvokkaita yhdisteitä, joita voidaan tietoisesti luoda ja stabiloida.