Ciekawy

Przełom w nowym akumulatorze litowo-jonowym może podwoić gęstość energii

Przełom w nowym akumulatorze litowo-jonowym może podwoić gęstość energii


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Naukowcy opracowali nowy sposób konstruowania akumulatorów litowo-jonowych, który może utorować drogę do większej gęstości energii, wydajności i bezpieczeństwa akumulatorów, zgodnie z raportem z Penn State.

Interfaza ciało stałe-elektrolit

Między litem metalicznym akumulatora a elektrolitami znajduje się interfaza stały elektrolit (SEI), która od lat stanowi przeszkodę w opracowywaniu bardziej wydajnych akumulatorów.

ZOBACZ RÓWNIEŻ: NAUKOWCY Z POWODZENIEM WYDRUKUJĄ W 3D NIESTANDARDOWE BATERIE LITOWO-JONOWE

Rośnie zapotrzebowanie na wyższe gęstości energii w akumulatorach litowo-jonowych do ponownego ładowania, ponieważ ich użycie rozprzestrzenia się na wszelkiego rodzaju urządzenia elektroniczne, od telefonów komórkowych po pojazdy elektryczne, więc SEI jest naturalnie jednym z miejsc, w których badacze będą próbować poprawić wydajność.

„Warstwa ta jest bardzo ważna i jest naturalnie tworzona w wyniku reakcji między litem a elektrolitem w baterii” - powiedział Donghai Wang, profesor inżynierii mechanicznej i chemicznej na Penn State. „Ale nie zachowuje się zbyt dobrze, co powoduje wiele problemów”.

Tworzenie lepszej interfazy ciało stałe-elektrolit

Problemy zaczynają się, gdy SEI zaczyna się degradować. Z biegiem czasu skutkuje to tworzeniem się dendrytów, igłopodobnych narośli na elektrodzie litowej baterii, które stopniowo ograniczają ich działanie i bezpieczeństwo.

„To dlatego baterie litowo-metalowe nie wytrzymują dłużej - interfaza rośnie i nie jest stabilna” - powiedział Wang. „W tym projekcie użyliśmy kompozytu polimerowego, aby stworzyć znacznie lepszy SEI”.

Inżynierowie pod kierunkiem Yue Gao, doktoranta chemii w Penn State, stworzyli nowy SEI to reaktywny kompozyt polimerowy składający się z polimerowej soli litu, nanocząstek fluorku litu i arkuszy tlenku grafenu.

Evan Pugh University, profesor chemii, Thomas E. Mallouk, udzielił swojej pomocy przy tworzeniu cienkich warstw materiałów.

„Istnieje wiele kontroli na poziomie molekularnym, które są potrzebne do uzyskania stabilnego interfejsu litowego” - powiedział Mallouk. „Polimer zaprojektowany przez Yue i Donghai reaguje, tworząc wiązanie przypominające pazur z powierzchnią litowo-metaliczną. Daje powierzchni litowej to, czego chce w sposób pasywny, dzięki czemu nie reaguje z cząsteczkami elektrolitu. Nanoszewki w kompozycie działają jak bariera mechaniczna, zapobiegając tworzeniu się dendrytów z litu. "

Osiągnięto to poprzez kontrolowanie powierzchni litu na poziomie pojedynczych atomów i cząsteczek, co umożliwiło powodzenie projektu.

„Projektując akumulatory, niekoniecznie myślimy jak chemicy, aż do poziomu molekularnego, ale właśnie to musieliśmy tutaj zrobić” - powiedział Mallouk.

„Dzięki bardziej stabilnemu SEI możliwe jest podwojenie gęstości energii obecnych akumulatorów, a jednocześnie wydłużenie ich żywotności i zwiększenie bezpieczeństwa” - powiedział Wang.

Wyniki badań zostały dziś opublikowane w czasopiśmie Materiały natury.


Obejrzyj wideo: Jak wykorzystać ogniwa Li-ion 18650 (Lipiec 2022).


Uwagi:

  1. Reade

    Masz absolutną rację. W tym coś też mi się wydaje, to bardzo dobra myśl. Całkowicie z tobą się zgadzam.

  2. Bransan

    Dzięki za pomoc w tym pytaniu, ja też uważam, że im łatwiej, im lepiej ...

  3. Troye

    Dzięki za cenne informacje. To jest bardzo użyteczne.

  4. Home

    Tamy w większości przypadków tak jest!

  5. Akinogal

    I saw it by chance. Nie oczekiwany.



Napisać wiadomość