مزيج "نقي" من المعادن في بطاريات الحالة الصلبة ضاعف قوتها

يمكن العثور على بطاريات الليثيوم أيون السائلة في كل مكان اليوم: فهي منتشرة على نطاق واسع

التطبيق في معظم الهواتف المحمولة اليوميةالأجهزة. على الرغم من أنها توفر فوائد كبيرة ، إلا أن البطاريات السائلة تنطوي على مخاطر كبيرة. أصبح هذا واضحًا للجمهور في السنوات الأخيرة بعد تقارير عن اشتعال النيران في الهواتف الذكية بسبب عيوب في التصميم أدت إلى تسرب سائل البطارية وحرقه.

عيوب أخرى:دفعت تكلفة التصنيع والمتانة والسعة العلماء إلى استكشاف تقنية أخرى: بطاريات الليثيوم الصلبة (SSLB). تتكون SSLBs من أقطاب كهربائية صلبة وإلكتروليت صلب يتبادل أيونات الليثيوم (Li) أثناء الشحن والتفريغ. كثافة الطاقة العالية والأمان تجعل SSLB مصادر قوية للغاية.

ومع ذلك ، لا يزال هناك العديد من التقنياتالمشاكل التي تعيق تسويق SSLB. بالنسبة للدراسة الحالية ، أجرى الباحثون سلسلة من التجارب وخلصوا إلى أنه يمكن أن يأخذ أداء SSLB إلى المستوى التالي. يوضح البروفيسور تارو هيتوسوجي من Tokyo Tech ، الذي قاد الدراسة ، دوافعهم: "LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 (LNMO) مادة واعدة للإلكترود الموجب SSLB حيث يمكنها توليد جهد أعلى نسبيًا. في هذه الدراسة ، أظهرنا بطارية تعمل عند 2.9 و 4.7 فولت مع توفير قدرة عالية ودورة مستقرة ومقاومة منخفضة للإلكتروليت / القطب ".

أظهرت الأبحاث السابقة أن الخلقمطلوب واجهة إلكتروليت / قطب كهربي نظيف لتحقيق مقاومة منخفضة للواجهة وشحن سريع لـ LNMO القائم على SSLB. لاحظ العلماء أيضًا أن أيونات Li هاجرت تلقائيًا من المنحل بالكهرباء Li3PO4 (LPO) إلى طبقة LNMO أثناء التصنيع ، لتشكيل مرحلة LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 (L 2 NMO) في LNMO مع توزيع غير معروف وتأثير على أداء البطارية.

ملفتة للنظر ولكنها نقية من حيث المعادنسهلت الواجهة إقحام Li وإلغاء التداخل أثناء شحن وتفريغ SSLB. نتيجة لذلك ، كانت سعة SSLB بواجهة نظيفة ضعف سعة البطاريات التقليدية القائمة على LNMO.

اقرأ أيضا:

تبدأ أعداد كبيرة من الحيتان الرمادية بالجوع والموت في المحيط الهادئ

يعود ثلث الذين تعافوا من مرض كوفيد -19 إلى المستشفى. كل ثمانية - يموت

الإجهاض والعلم: ماذا سيحدث للأطفال الذين سينجبون